第3节探究——物质的比热容
教学重难点
重点：1.比热容的概念及其单位含义。2.用比热容知识解释生活中的有关现象。3.学会应用控制变量法探究影响物理量的因素。
难点：学会应用控制变量法探究影响物理量的因素。
教学准备
教师准备：水、沙子、煤油、酒精灯、烧杯、铁架台、石棉网、温度计。
学生准备：搜集一些关于水的比热容在实际中的应用的事例、图片、视频等资料。
导学达标
提出问题：同一时刻，为什么海水和沙子的温度不一样？
知识点一探究物质的比热容
【教材助学】
1．物体内能改变了多少，用________量度。
2．相同的加热工具相同时间提供的热量是________的，所以加热时间的________可以表示吸热的多少。
【合作解疑】
任务一探究物质的吸热能力
实验探究：
1．方法：根据我们的生活经验已经知道物体吸收热量的多少与________和________有关，我们要探究吸收热量的多少与物质的种类是否有关，需要控制________和________相同，这种方法叫________。
2．器材：你认为要验证你的猜想，需要哪些器材，思考并交流以下问题：
(1)需要测量哪些物理量，需要哪些器材？并说出你的理由。
(2)热量是看不见摸不着的物理量，你通过什么知道它的多少？
3．实验设计：教师让学生进行实物投影展示设计方案，并让学生口头表述自己的设计思路。
方案一：用相同质量的水和沙子，加热相同时间，比较它们温度升高的多少。温度升高越小，说明吸热能力越强。
方案二：用相同质量的水和煤油，升高相同温度时，比较它们加热时间的长短。加热时间越长，说明吸热能力越强。
4．进行实验：按照课本组装器材，进行实验，并将实验数据填入表格中。
表1质量相同、加热时间相同时
水沙子(煤油)
升高的温度/℃
表2质量相同、升高相同温度时
水煤油(沙子)
所需时间/s
学生思考：各小组间数据相差太大的原因是什么？通过实验得出的结论：相同质量的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度________(选填“相同”或“不同”)，这说明物体吸收热量的多少与________有关。
【教师点拨】
探究物质的吸热本领的实验中，我们可以让两种不同的物质吸收相同的热量，比较温度的变化量，这种方法中要控制加热工具、物质的质量、初温、加热时间相同，只改变物质的种类；或者让两种不同的物质升温相同，比较加热的时间，这种方法中要控制物质的质量、温度的变化量相同，改变物质的种类，这是控制变量法的具体应用。
比较温度的变化量或者加热的时间来比较物质吸热的多少，是将看不见的热量转化为能够感知到或者看得到的温度变化量或加热时间，这是转换法的具体应用。
【拓展延伸】
在加热工具相同的情况下，相同时间内同种物质吸热相同，因此我们可以通过加热时间的长短比较出不同物质吸热的多少。
知识点二比热容
【教材助学】
1．某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与物质的质量和温度变化量的乘积的比，叫作这种物质的________，用字母表示________，国际单位制中，它的单位是________，读作“________”，常用单位为________，读作“________”，计算公式为________，
如果是放热过程，公式还可以写成________。其中Q
吸表示________的热量，t
表示物体
________的温度，t表示物体________的温度，m表示物体的________，Q
放
表示________的热量。
2．物体吸热的公式为________，放热的公式为________。
3．物体传导热量的性能称为________．导热性好的物质，吸热________，散热也________。
【合作解疑】
学生讨论：通过实验知道，不同物质吸热能力不同，为了描述这一不同引入了一个物理量比热容，比热容的概念：________，符号________，公式________，国际单位________。
学生阅读教材第17页常见物质的比热容表格，了解各种物质的比热容，学生总结：
(1)不同物质的比热容一般________(选填“相同”或“不同”)。
(2)水的比热容最大，水的比热容为________，它的意义是________；沙石的比热容为________，它的意义是________；如果让相同质量的水和沙石吸收相同的热量，水升温的速度要________(选填“快”或“慢”)。
师生共同分析：从表中我们了解到，水的比热容最大，说明水的吸热能力最强。水的比热容是沙石的4.5倍，因此，白天在同样阳光照射下，水的温度变化比沙石小得多，这是沿海气温温差较小的原因。夜晚，水和沙石同样放热，水温比沙石温度高，因此，晚上在岸上散步更凉爽。
学生讨论：
1．在日常生活中，哪些地方利用了水的这一属性？
2．在自然现象中，有哪些现象可用水的这一属性解释？
【教师点拨】
比热容。
(1)定义：单位质量的某种物质，温度升高(或降低)1℃所吸
收(或放出)的热量叫作这种物质的比热容，用符号c表示。
(2)单位：焦/(千克·摄氏度)，符号是J/(kg·°C)，读作焦每千克摄氏度，它表示的物理意义是：单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时，吸收(或放出)的热量是多少焦。
【拓展延伸】
比热容与热量的区别和联系
比热容热量
特点反映物质吸热或放热的能力反映物体吸收或放出热的多少
概念单位质量的物质温度升高1℃吸收的热量在热传递过程中，传递的内能的多少单位J/(kg·℃)J
有关
因素只与物质的种类、状态有关，而与质量、
温度、热量无关
与比热容、质量、温度的改变量有关
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