9 研究物质的比热容 教学设计(粤沪版)教案

编辑: 逍遥路 关键词: 九年级 来源: 高中学习网


课题探究──物质的比热容
仪器材料铁架台(2个)、500ml的烧杯2个,同规格的加热器2个,搅拌器2个,秒表,量筒,温度计2只,水,煤油等。
教学目标(1)知识与技能

①知道热量及其单位。

②知道比热容的概念,会用比热容的知识分析、判断有关问题。

③会查物质的比热容表。

(2)过程与方法

①通过对不同物质的吸热本领不同的实验探究,体会科学的探究过程,学习科学探究的常用方法──控制变量法,培养科学探究的能力。

②通过查比热容表知道不同物质的比热容一般不同,学习利用物理知识解释日常生活中实际问题的方法。

(3)情感、态度与价值观

①通过实验探究物质比热容的过程,使学生获得科学探究的乐趣,培养学生实事求是的科学态度,认识科学探究在物理学发展中的重要作用。

②通过比热容知识的广泛应用,使学生认识科学、技术和社会之间的关系,培养学生将科学服务于人类的意识。
教学过程教师活动设计学生活动设计
激趣设疑,创设学习情境教师设问:夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫,可若踩在海水里就会比较凉,你知道其中的物理道理吗?思考、讨论
1、热量复习提问:改变物体内能的方法有几种?分别是什么?把一杯热水放到冷水中冷却,会使热水变冷,冷水变热,在这,物体内能如何改变?它们与吸热、放热有何关系?

引导分析:可以用热量来量度物体内能的变化,引入热量。

教师设问:怎么区别“内能”与“热量”?

分析:(打比方)把热量喻成礼品,内能比成枇杷。

例如:小明家去年从树上只摘得一箱枇杷,他把枇杷送给邻居了,那这箱枇杷就成了礼品。今年他家的枇杷大丰收了,说成他家里的礼品也大大增加了,行不?

内能既然是一种能量,说明热量的国际单位也是能量的国际单位──焦耳,简称焦(J)。思考回答:两种

分别是做功和热传递。

在热传递中,物体吸热,内能增加,吸收多少热量,内能就增加了多少,

物体放热,内能减少,放出了多少热量,内能就减少了多少。

思考回答:热量是指内能的变化量。

只有送出去的枇杷才称为礼品。所以内能变化了多少才是热量。
2、实验探究

①提出问题

②大胆猜想教师设疑:物体在温度变化时,吸收的热量与哪些因素有关?

引导学生猜想并组织讨论。思考并提出问题:不同种类的物质,吸热的本领一样吗?

猜想:

①可能与物体的温度变化有关

②可能与物质的种类有关

③可能与物态有关

④可能与质量有关
③设计实验在设计实验时,引导学生学会控制变量法,教师给予指导。

教师要对实验步骤进行必要的演示,并指导学生设计好记录数据的表格。

实验
次数物


称质量
/g加热
时间
/min初温
/℃末温
/℃吸收热量
(多
少)
1水
煤油
2水
煤油


引导学生对实验数据进行分析,得出结论:

质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间,使它们吸收相等的热量,煤油上升的温度较高;要使它们上升相同的温度,对水加热的时间更长一些,水吸收的热量更多一些。

水的吸热本领比煤油的大。不同种类的物质,吸热的本领是不一样的。设计实验,学会控制变量法。

学生分小组设计并讨论后交流。

实验器材:铁架台(2个)、500ml的烧杯2个,同规格的加热器2个,搅拌器2个,秒表,量筒,温度计2只。

实验步骤:取两个相同的烧杯,甲杯里装400克水,乙杯里装200克水,使它们都处于室温,给它们加热到沸腾,观察加热的时间是否相同;

接着拿同样多的水400克,甲杯加热到100℃,乙杯加热到80℃,观察加热的时间是否相同;

取400克的水和煤油分别加到烧杯中,给它们加热相同的时间,观察它们升高的温度是否相同。

学生进行分组探究实验,并随时记录好数据。

在对实验数据分析的基础上,通过小组讨论的形式得出结论。

3、比热容
①引入目的


②定义


③单位



④比热容表引入目的:为了表示不同种类的物质在质量和温度变化量相同时,所吸收或放出的热量一般不同的性质而引入的。

启发类比:(先研究一个社会问题:人的饭量)

某班有30位女生30天吃了粮食720斤,20位男生20天吃粮食400斤,问谁的饭量大?

应该取相同的条件进行比较,质量取单位质量(1kg),温度变化量取1K(1℃),比较起来较方便,由此得出比热容的定义。

比热容(c):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1K(1℃)所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容。

通过类比饭量的单位给予说明,比热容的单位是复合而成的;然后提出其国际单位是J/(kg?K),

常用单位J/(kg?℃),分别读做焦耳每千克开,焦耳每千克摄氏度,并且国际单位和常用单位是相等的。

1 J/(kg?℃)=1 J/(kg?K)

教师提出问题:

①一杯水和一桶水的比热容谁大?

②把一块铁皮分成大小不等的两块,哪块的比热容大些?每块和整块比,其比热容有无变化?

学生阅读比热容表回答下列问题:

①在表中找出比热容最大的是哪一种物质?它的比热容是多少?物理意义是什么?

②冰的比热容是多少?水的比热容是冰的多少倍?

③不同物质的比热容一定不同吗?(比较冰和煤油)同种物质的比热容一定不变吗?(比较水和冰)

比热容反映了物质的什么特性?思考为什么要引入。

思考如何比较不同物质的吸热本领不同。

求得:女生0.8斤/(人?天)

男生1斤/(人?天)

理解比热容的意义、单位及其读法。

思考:在比热容的定义中涉及到的是温度变化量。由关系T=t+273K可知,T1—T2=(t1+273K)—(t2+273K)=t1—t2

即它们的温度变化量是相同的。

思考回答:

①一样大

②一样大,无变化

因为比热容是物质本身的一种性质。

通过查比热容表,知道了常见的一些物质的比热容,然后回答问题:

①比热容最大的是水,为4.2×103 J/(kg?K),物理意义是1kg水温度升高(或降低)1K所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。

②冰的比热容是2.1×103 J/(kg?K)。水的比热容是它的2倍。

③不同物质的比热容可能相同,而同种物质的比热容可能变化。(比热容跟物质的种类、物态有关)比热容反映的是物质的吸、放热本领。
4、水的比热容较大这一特性的应用教师提出问题:

①汽车发动机的冷却系统为什么要用水?

②北方地区冬季供暖和热水袋里为什么要用水?

③为什么夏天住在海边不觉得热,冬天不觉得冷?

④为什么沿海地区昼夜温差小,而内陆地区昼夜温差却比较大?

教师引导学生可以通过简单的计算质量都为1kg的水和干泥土吸收(或放出)4.2×103 J的热量,比较水和干泥土升高(或降低)的温度的大小。

教师再设问:夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫,可若踩在海水里就会比较凉,请你说说其中的物理道理。学生思考、讨论并解释:

①因为水的比热容较大,一定质量的水升高一定温度可吸收较多的热量。

②一定质量的水降低一定温度能放出的热量比较多。

③夏天,太阳照到海面上,海水在升温过程中吸收大量的热,所以不觉得热;冬天,海水由于外界温度太低而要放出大量的热,使气温不至于降得太低,所以不觉得冷。

④沿海水多,内陆砂石、泥土多,水的比热容比泥土、砂石的大,白天当它们吸收相同的热量后水温升高较小,砂石、泥土的温度升高较大;而夜晚放出相同的热量后砂石、泥土又会降得较多。

思考,讨论后学生自行交流。
小 结引导学生复习总结:

1、热量的概念。

2、实验探究(设计实验,学会控制变量法)

3、比热容:(1)引入的目的;(2)定义;(3)单位;(4)比热容表。

4、水的比热容较大这一特性的应用。
课后作业课后第1题~第3题
教学反思在教学中从提出问题到通过设计实验、实验探究、收集实验数据、分析比较、得出结论:不同种类的物质吸热本领不同。这样突出了新课程理念,注重科学探究式学习,使学生体验了科学探究的基本过程,学习了科学探究的方法,掌握了科学探究的基本技能,提高了学生的科学探究能力,加深了对一些概念的理解,通过应用水的比热容较大的知识解释了一些生活中常见的问题,既有利于培养学生的分析问题、解决问题的能力,也进一步理解了这节课的基本内容,还有利于激发学生的学习兴趣,较好地体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本哩念。

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