《第二节 科学探究：物质的比热容 第1课时》示范公开课教学设计【物理沪科版九年级】

1/5第二节科学探究：物质的比热容教学目标1．了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性，掌握比热容的单位。2．能用热量的计算公式解决较简单的热量计算\o"欢迎登陆全品中考网"题。3．通过探究，比较不同物质的吸热能力。4．阅读“气候与热污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问\o"欢迎登陆全品中考网"题，并了解“热岛效应”。5．在探究活动中体验科学探究的乐趣，培养实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。6．在探究活动中培养学生合作精神。教学重难点教学重点比热容的定义与应用。教学难点会利用公式Q=cm∆t进行简单的吸、放热计算。教学准备烧杯两个，各装等量的水和煤油，两支温度计，两个相同功率的电热器（热得快），两个搅拌器。多媒体课件。教学过程引入新课投影图片：夏日的海滩。白天海滩上的沙子热得烫脚，而海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，而海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？讲授新课一、探究物质吸热或放热的规律提出问题：为什么在同一时刻沙子和海水的温度却不一样？猜想：沙子吸热升温比水快；沙子放热降温比水快。体验生活：（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量（m）有关，跟温度升高的度数（Δt）有关。进一步思考：如果质量相同的不同物质，升高相同温度时，它们吸收的热量是否也相同？设计实验：1.如何使物质的温度升高？2.如果改变加热方式会不会影响实验效果？信息快递：如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同。如何比较两种物质吸热能力的差异？方法一：保持质量相同，在加热时间（吸收热量）相同的情况下，观察物体升高的温度是否相同。方法二：保持质量相同，物体升高相同的温度，观察所需要的时间（吸收热量）是否相同。实验观察：质量相同，如果吸收相同的热量，谁升温更快？质量相同，要升高相同的温度，谁需要的时间更长？实验总结：质量相等的不同物质，在温度升高的度数相同时，吸收的热量不同。所以，物体吸收的热量不仅与物体的质量、物体温度的变化有关，还与物质的种类有关。二、比热容如何表示不同物质在这种性质上的差别呢？提出概念：比热容就是比较不同物质吸热能力大小的物理量。经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同.物质的这种性质，用物理量比热容来表示.一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。解决问题：为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同。但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。质量相同的不同物质，可吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较小。因此，比热容大的物质对调节温度有很好的作用。解释：1．同样的日照条件下，为什么中午的沙子比海水的温度要高？2．我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象，你能解释其中的原因吗？想想议议：我国北方房中的“暖气”用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。用水作为输运动能量的介质有什么好处？生活中、各种产业中，还有没有用水来加热或散热的情况？比热容在数值上等于单位质量的某物质温度每升高1℃所吸收的热量。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），它表示什么意思？口答：2kg的水温度升高1℃需要吸收多少热量？1kg的水温度升高2℃需要吸收多少热量？质量为m的水温度升高1℃需要吸收多少热量？质量为m的水温度升高Δt需要吸收多少热量？质量为m的某种物质（比热容为c）温度升高Δt需要吸收多少热量？小结：物体的质量为m，比热容为c，温度变化值为Δt，物体在温度变化过程中吸收或放出的热量Q=cmΔt。例：一个水壶装满质量为4kg，温度为20℃的水，要将水烧开（1标准大气压），水需要吸收多少热量？在利用Q=cmΔt进行计算时要注意：1．各个物理量的单位。质量单位用千克（kg），温度单位用℃。2．Δt是温度的变化值，既不是初温也不是末温，注意区分温度“升高到”和“升高了”。3．物体吸热升温和放热降温的计算公式相同，注意温度的变化。4．还可以利用公式变形计算质量： 比热容： 温度变化： 典题剖析例1一个质量为250g的钢件，加热到560℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，这个钢件在冷却过程中放出多少热量?答案：6.21×104J例2将质量、初温分别相等的铁块和铝块（c铁<c铝）放在沸水中煮一段较长的时间，则它们吸收的热量（）A.铁块和铝块吸收的热量一样多B.铝块比铁块吸收的热量多C.铁块比铝块吸收的热量多D.条件不足，无法确定答案：B例3由，关于同一种物质的