初二物理(北京版)-比热容-1教案

教案教学基本信息课题第七节比热容学科物理学段：初中年级初二教材书名：物理出版社：北京师范大学出版社出版日期：2014年7月教学设计参与人员姓名单位设计者实施者指导者课件制作者其他参与者教学目标及教学重点、难点教学目标通过设计、实施解决实际问题的探究实验，知道物体吸收的热量与哪些因素有关；经历不同物质吸热本领的探究过程，运用控制变量和转换法设计并实施实验，并对实验数据进行分析、比较、归纳，感受“猜想、验证和归纳”的科学方法。经历比热容概念的建立过程，理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，知道比热容的单位，会查比热容表。知道水的比热容较大。教学重点、通过本节教学要让学生建构起比热容的概念，了解比热容较深的内涵、较广的外延，弄清比热容与热量、温度变化、质量三个物理量间的关系，能结合常见物质的比热容表，联系实际讨论一些日常现象;在正确理解比热容物理意义的基础上，厘清与物质导热性的区别。“比热容”是教材中设置的一个完整探究案例，在教学中要让学生经历探究的各个环节。针对这一点教学作了两方面的改进，一是将探究课题由“比较不同物质的吸热能力”改为“物质容纳内能的多少可能与物质种类有关”，得出结论后再组织学生讨论，比较得出“不同物质的容纳内能的能力”;二是对实验器材作了改进，用热水或热得快作热源来供热。教学难点探究实验的实验原理严谨性；比热容反应物质属性的独特性。教学过程(表格描述)教学环节主要教学活动设置意图一、新课引入教师活动1【播放】：音乐《南山南》你在南方的艳阳里大雪纷飞我在北方的寒夜里四季如春提出生活化问题：请你说一说对歌词的理解（2）刚刚过去的冬季你的居住环境如何取暖啊？（3）供暖系统是一个庞大而复杂的工程，有这三个部分：能量来源（锅炉）、传递路径（回路）、释放能量（取暖器）组成（4）那么当“货物“也就是内能准备好，我们选择用什么样的物质运输呢？我们将运输热量的物质称为工作物质，你觉得这种物质需要具备什么样的特性呢？【揭示课题】学习了本节课比热容的知识，你就能理性地做出选择并能提出较充分的证据。学生活动1享受音乐，对其中歌词和意境产生兴趣。学生轻松回答：（1）（2）空调、暖气，但暖气居多。（3）能否对照供暖系统示意图简单说明内能是如何通过系统送到各家各户的？从能量转化和转移的角度分析，供暖系统的锅炉部分将燃料的化学能转化为内能，经由供暖管道把内能送到居民家中。（4）像生活中常见的大货车，能装载比较多的货物。二、初步探究教师活动2问题一：选择什么物质作为工作物质呢？气体、液体还是固体？为什么？水还是油？如何探究哪种物质容纳内能本领强？【类比推理】生活中我们常用的容器就是杯子了，请同学们找到两个粗细不同的杯子，思考下面的问题。哪个杯子容纳沙子的能力强？教师活动3将上面的例子迁移到探究不同物质容纳内能时如何思考呢？请先做类比和分析，提出可探究的科学问题。1、【提出问题】质量相同的水和植物油，使它们升高相同的温度，吸收的热量一样吗？2、【设计实验】【想想议议】1．你计划采取什么科学方法来研究自己的实验课题？2．如何设计实验方案？（课件出示）：（1）怎样比较水和油吸收热量的多少？（2）实验中，需要测量哪些物理量？（3）需要哪些实验器材？（4）怎样设计实验方案和记录实验数据的表格？【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下：使用相同的电加热器，加热质量相等的不同物质（水和食用油），使它们升高相同的温度，比较它们加热时间的多少（吸收热量的多少)。3.【进行实验、收集数据】收集数据我们也很容易就发现，降温时降低相同的温度，水的降温时间也比较长。4.【分析论证】组织学生展示实验结果。质量相等的不同物质升高相同的温度时，吸收的热量是不相同的。水的容纳内能即吸热本领较强。6.【回归生活】【想一想】为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？现象释疑：沿海和内陆地区为何昼夜温差不同呢？新疆的谚语，你能说出它的道理吗？师生总结：水的吸热本领强利于调节温度。学生活动2液体流体、安全例如水、植物油或某些特殊成分的液体似乎都有？【类比推理】学生仔细观察家中的杯子或水桶，为了简化问题我们把容器设计成圆柱体。控制变量的思想，当沙子高度一致时，截面积较大的容纳的沙子显然更多。 学生活动3：先做类比：沙柱高度差一致意味着让不同物质发生相同的温度变化；选取相同高度的杯子意味着选取相同质量的水和油。沙子的多少意味着容纳内能的多少分析因果关系，厘清自因变量提出问题忽略实验过程中耗散到周围环境中的内能，大致认为热源提供的内能都被液体吸收，而且热源单位时间提供的内能稳定。完成了从热源提供的内能→热源加热时间→液体新增内能→液体吸收热量的复杂转变。比较加热时间的长短。选用哪个装置作为热源：选用相同的电加热器。实验器材：天平、温度计、秒表、电加热器、烧杯、水、食用油。学生交流反思。5.依据现有数据，水容纳内能的能力比较强。6.讨论总结：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，但是海水的吸热本领比沙子的强，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。三、深入探究1.【提出问题】不同物质吸收的热量与升高的温度存在什么样的关系呢？2.【设计实验】【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下：使用相同的电加热器，分别加热质量相等的不同物质（水和食用油），每两分钟记录下物质的温度。3.【进行实验、收集数据】收集数据加热时间0246810油温18.420.422.524.426.628.8水温18.419.921.623.224.726.4油变024.168.210.4水变01.53.24.86.384.【分析论证】纵坐标为相同质量液体吸收的热量（实际测量加热时间），横坐标为升高的温度。比热容(specificheatcapacity)又称比热容量，简称比热(specificheat)，是单位质量物质的热容量，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示物质热性质的物理量。通常用符号C表示学过密度。当时我们不断改变某种物质的体积，测量质量，列表作图……最后发现一种物质的ρ-V图是过原点的直线，且不同物质对应的直线斜率不同。学生在控制变量思想的引导下，借助密度的探究实验讨论本实验的探究原理，梳理控制变量为质量，自变量为升高的温度，因变量为吸收热量（用加热时间表示）。学生从图片中观察到实验装置与之前的实验类似。本实验是在有一段时间内同时对两种不同的物质展开吸热本领的细致研究。表格中加热时间的单位为分钟，所有的温度单位均为摄氏度。（1）过原点的倾斜直线200克液体△Q∕△t是常量（2）倾斜程度不同相同质量不同物质△Q∕△t是不同的常量四、概念建构1、定义: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。（类比速度的定义方法，用比值的方法定义比热容的概念。）用符号c表示。说明：比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量。2、单位：焦每千克摄氏度J/(kg·℃)3、比热容表【找规律】一些物质的比热容4、热量的计算：总结为：类比密度定义。纵坐标与横坐标的比值体现了一定质量液体的吸热能力。学生思考、讨论交流：对于某种物质Q∕m△t是一个常量反映了物质固有的一种性质学生阅读课文，完成问题导学内容：五、课堂小结一．比热容1．定义：2．单位：J∕(㎏·℃)3．水的比热容较大：c水=4.2×103J/(㎏·℃)物理意义：应用：4．比热容是物质的一种特性二．热量的计算Q吸=cm(t－t0)公式：Q放=cm(t0－t)六、实践作