第3节《比热容》教学设计
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比热容教学设计(优秀3篇)比热容教学设计篇一一、新课引入:(设计意图:创设物理情景,激发学生学习兴趣)播放一段动画:炎热的夏日,两个同学正在争论到哪里去凉快。
一个说划船到湖中心去,另一个要到岸边树荫下散步。
你认为谁的建议好?让学生思考、讨论并发表自己的观点。
同学们的想法很多,到底谁说的对呢?学了这节课就知道了。
(设计意图:制造悬念,激发学生的探索欲望)二、探究问题引入:(设计意图:提出问题,让学生猜想并讨论,培养学生的发散思维。
明确探究问题)提出问题:1、烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要时间长?2把一壶水烧热和烧开,哪个需要时间长?3、烧水时水需要的热量可能和哪些因素有关系?有什么关系?让学生思考、讨论并发表自己的观点。
(操作要点:随时表扬发言积极的同学和合作好的小组,培养学生的创新能力和合作意识)分析、论证、总结得出结论,即探究问题:吸收热量的多少或者温度变化的多少,都反映了物质的一种特性:物质吸热能力的大小。
今天我们探究的问题就是:怎样比较物质的吸热能力?三、设计试验:(设计意图:通过运用物理方法,明确实验为什么这样设计)1、给出试验器材,让学生分组讨论设计试验方案。
2、各组展示自己的设计,取长补短。
(操作要点:老师加入学生的设计环节,实时加以指点。
)3、老师提出试验中可能遇到的问题,让学生讨论。
(设计意图:帮助学生完成试验,让学生在试验过程中学习物理方法的应用。
)(1)怎样得到质量相同的水和煤油?(控制变量)(2)怎样确定他们吸收的热量相等?(控制变量)(3)怎样比较水和煤油吸收热量的多少?(转换法)四、学生实验。
五、讨论、归纳、总结得出比热容的概念。
(设计意图:充分发挥学生的主动性,使能力在争辩中得到提高。
)1、各组展示实验数据2、学生发现:从数据中得不到物质的特性。
3、学生自由讨论并归纳总结:物质确实存在这样一种性质(吸热能力不同),但是要比较这种特性需要控制几个变量。
(操作要点:对学生的正确猜想和从实验中得到的有用信息随时加以肯定,从而引导他们往正确方向前进。
比热容教案(精选3篇)比热容教案1复习提问:1、什么叫热量?2、1千克的水温度升高1℃吸收多少热量?讲授:提出问题:所有的物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量是不是一样多呢?实验探究:物质的比热容1、猜想:相同质量的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,需要的热量谁多?2、制定计划与设计实验根据所要研究的问题,我们要在什么条件下比较水和炼油吸收热量的多少?(引导学生讨论:在水和煤油的质量相同、升高的温度相同的条件下研究水和煤油吸收热量的多少)引导学生讨论、交流:在这样的条件下研究水和煤油吸收热量的多少,需要测出哪些量?用什么时候样的器材?怎样测量?记录哪些数据?(进行实验前要解决的问题)引导学生设计实验记录表格:液体名称液体质量m/g液体初温t1/℃液体末温t2/℃升高的温度t1-t2/℃通电时间t/min3、进行实验与收集证据按照设计方案,分组实验,小组成员合作,注意操作规范。
设计记录表格,准确记录数据。
4分析与论证做好两种物质的数据对比,学会分析数据,探究结论,先小组交流意见,再师生共同交流,最后确定实验结论。
5、评估交流实验的得与失,操作是否规范,实验误差的原因,结论是否恰当,描述是否准确等等。
比热容通过实验知道,不同物质吸热能力不同,如何描述这一不同需要引入物理量——比热容。
引导学生归纳,得出比热容的概念比热容教案2一、教材与学情分析教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关,从而提出了比热容的概念,它是__的重点知识。
本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题,经过探究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。
本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这是下节课进行热量计算的基础。
从学生角度看,学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。
《比热容》教学设计第3节比热容(一)教学目标1了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
2.通过比热容的实验,体会控制变量的方法在实验中的作用。
3.尝试用比热容解释简单的自然现象,感受物理知识与生活的密切联系。
4.会进行简单的吸、放热计算。
比热容的概念和应用、热量计算都是这节课的重点,比热容概念的建立是这节课的难点。
(二)教学过程第一部分:比热容5读教材11页实验部分,思考:1视频中的实验控制了哪两个变量?6.实验中为什么要用规格相同的电加热器?7.实验结论是什么?阅读教材11、12、13页相关内容,回答:4,比热容用比值来定义,这个比值包含哪几个物理量?8.比热容的定义式是什么?9.比热容的单位是什么?10U/(kg∙℃)的物理意义是什么?11如何理解比热容这个词?12比热容的定义式是决定式吗?如果不是,为什么?又是什么决定比热容?13.水的比热容大,环境温度较快时,水的温度变化相对较慢,也就是说在相同时间里,水的温度变化得多还是少?对应的公式是什么?I1水的比热容较大,对现实世界的影响有哪些?第二部分:热量的计算14.由什么可以推导出热量的计算公式?(三)小结:引导学生说出本节学到了什么?(四)作业:动手动脑学物理。
(五)课后反思:本节内容要求通过实验探究认识物体温度变化时吸收或放出热量的能力,即研究物质的比热容。
因为物体吸热、放热现象与生活紧密相关,所以教科书开头就提出生活中常见的问题,显得比较自然,引导学生思考,也体现了物理教学中从生活走向物理的理念。
比热容是用来表示物质特性的物理量。
从分析物理事实到抽象出这个概念,再提升到理解这个概念的内涵,对学生思维能力的要求是很高的。
做好实验和做好对实验数据的分析很重要。
比热容的单位是由三个物理量的单位复合而成,在应用时也给学生带来一定的困难,所以这一概念的教学难度是比较大的。
本节内容由“比热容”和“热量的计算”两部分构成。
比热容教学设计(精选3篇)比热容教学设计(精选3篇)作为一名为他人授业解惑的教育工作者,时常要开展教学设计的准备工作,教学设计是一个系统设计并实现学习目标的过程,它遵循学习效果最优的原则吗,是课件开发质量高低的关键所在。
怎样写教学设计才更能起到其作用呢?下面是小编帮大家整理的比热容教学设计,希望能够帮助到大家。
比热容教学设计1“比热容”教学目标a.知道什么是物质的比热b.知道比热的单位是焦/(千克·℃)及其读法c.会查物质的比热表d.能用学的比热知识解释一些常见日常现象,培养学生解决实际问题的能力教学建议教材分析分析一:比热是初中物理中一个非常重要的物理量,也是一个比较难理解的物理量。
教材首先从日常生活常识出发,说明物质在温度变化时,吸收(或释放)的热量与物体质量和温度变化量有关,从而为比热概念的引出作好铺垫.然后安排演示实验,引导学生观察、对比、分析,最终抽象出比热的概念,并进一步由比热的定义说明其单位.最后列出一些常见物质的比热表,并联系实际讨论一些日常现象。
分析二:比热是一个比较抽象的概念,通过对它的学习,可以有意识地培养学生抽象思维能力。
教法建议建议一:比热的概念比较抽象,因此通过实验总结出来是一个好办法,做好演示实验,引导学生有意识地观察和思考至关重要。
实验前明确实验要研究的是不同的物质在质量相等、温度升高相同时吸收的热量是否相同。
在实验前要格外强调杯子内的水和煤油质量相同,两个热水器也是完全相同的,这些实验条件对学生正确得出比热概念是非常重要的。
当学生观察到煤油的温度上升得快时,要引导学生认识到相等质量的不同物质在吸收相同热量时,升高的温度不同,并进一步引申到其它物质。
最后引导学生怎样描述物质的这一特性,从而得出比热的概念。
建议二:在介绍比热表时,要教会学生怎样运用比热表,通过比较,指出水的比热较大,为讲解水在日常生活中应用做好铺垫。
另外,根据水和冰的比热不同,说明不仅不同的物质比热不同,即使是同一种物质在不同状态下的比热值也不同。
初三物理比热容授课教案(精选5篇)初三物理比热容授课教案(精选5篇)作为一名教学工作者,总归要编写教案,借助教案可以提高教学质量,收到预期的教学效果。
教案应该怎么写呢?下面是由给大家带来的初三物理比热容授课教案5篇,让我们一起来看看!初三物理比热容授课教案(精选篇1)教材分析:比热容是初中物理中一个非常重要的物理量,也是一个比较难理解的物理量。
教材首先从日常生活常识出发,说明物质在温度变化时,吸收(或释放)的热量与物体质量和温度变化量有关,从而为比热容概念的引出作好铺垫。
然后安排演示实验,引导学生观察、对比、分析,最终抽象出比热的概念,并进一步由比热的定义说明其单位。
最后列出一些常见物质的比热表,并联系实际讨论一些日常现象。
同时比热容是一个比较抽象的概念,通过对它的.学习,可以有意识地培养学生抽象思维能力。
本节在设计时运用生活实例创设情境,激趣引新;通过设计实验,科学探究培养学生科学素养;通过联系社会生活,拓展升华,来提升学生能力。
教学设计:问:同学们有烧开水的经历吗?问:是一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开?问:将一壶水烧开还是烧热,哪个需要时间长?问:烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?在学生讨论回答的基础上,教师板书:烧水时,水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少有关。
质量越大、水温升高越高吸收热量越多。
问:在烈日当空的夏天,我们都有过在沙滩上玩耍的经历。
当我们光着脚在沙滩上奔跑、在浅水中行走时,有什么不同的感觉呢?问:你能根据这一现象提出一个有价值的问题吗?回答学生的提问然后板书课题。
1、学生思考问题并回答2、学生互相交流、反驳,对回答不完善的地方可补充完善,共同讨论、回答、得出结论。
结论一:与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多。
结论二:与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多。
3、当老师提到美丽的青岛海滨,同学们热情高涨,讨论热烈,都会抢着回答。
都有“脚在水中感到凉,在沙滩上感到暖”的生活经验。
教案:人教版九年级全册第十三章第三节比热容一、教学内容1. 比热容的定义:单位质量的物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
2. 比热容的计算公式:c = Q / (m Δt),其中c表示比热容,Q表示吸收或放出的热量,m表示物质的质量,Δt表示温度变化。
3. 比热容的单位:焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃))。
4. 比热容的应用:了解比热容在生活中的应用,如保暖衣物、热水袋等。
二、教学目标1. 理解比热容的概念,掌握比热容的计算公式及单位。
2. 能够运用比热容的知识解决实际问题,提高学生的实践能力。
3. 培养学生对物理学科的兴趣,激发学生探索自然现象的欲望。
三、教学难点与重点1. 教学难点:比热容的计算公式的理解和应用。
2. 教学重点:比热容的概念、计算公式及单位。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:课本、练习册、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入:讲述一个生活中的实例,如冬天穿保暖衣物、夏天使用凉席等,引导学生思考这些现象与比热容的关系。
2. 讲解比热容的概念:根据教材内容,讲解比热容的定义,让学生理解比热容的概念。
3. 讲解比热容的计算公式及单位:通过示例,讲解比热容的计算公式及单位,让学生掌握比热容的计算方法。
4. 应用练习:给出几个实际问题,让学生运用比热容的知识解决,巩固所学内容。
5. 课堂小结:6. 布置作业:设计一些有关比热容的练习题,巩固所学知识。
六、板书设计1. 比热容的概念。
2. 比热容的计算公式:c = Q / (m Δt)。
3. 比热容的单位:焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃))。
七、作业设计1. 题目:已知一种物质的比热容为2.0×10^3 J/(kg·℃),质量为0.5 kg,温度升高了5℃。
求这种物质吸收的热量。
答案:Q = c m Δt = 2.0×10^3 J/(kg·℃) 0.5 kg 5℃ =5.0×10^3 J。
《比热容》教案(优秀6篇)比热容教学设计篇一教学目标1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
2.尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.能根据比热容进行简单的热量计算。
教学重难点1.比热容的概念和热量的计算。
2.理解比热容概念并能利用它解释有关现象。
教学过程导入新课方案一:多媒体展示:炎热夏季的一天傍晚,甲、乙两人在湖边游玩,为了纳凉问题两人发生激烈争执,甲主张划船到湖中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对?学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点:可能岸上、湖中、两者一样三者观点都有,到底哪种观点对呢?从而引入新课。
方案二:出示图片,夏天,岸上的沙子被晒得很烫,而海水却很凉,你有这种感觉吗?你想不想知道为什么?推进新课一、探究物质的吸、放热性能探究不同物质的吸、放热性能是初中物理中比较困难的实验之一,设计和实验操作的难度较大,需要注意及时指导和协助学生,以保证每组学生都观察到相应的实验现象,得到较好的实验结果。
下面对探究的各个环节加以具体说明。
(1)提出问题从生活中学生已经意识到不同物质的吸、放热性能不同,这里还要把这个比较笼统的问题描述为明确具体的可验证的物理问题。
教师可以予以引导:如果上面两幅图中都是水或都是砂子,质量相同,升高的温度也相等,显然,它们吸收的热量必定相等。
那么,不同物质(如水和砂子),在质量相同、升高的温度相等时,它们吸收的热量也相等吗?这已经是一个可验证的问题,其中包含限制条件,如质量相等、升高的温度相等、不同物质等,这些都可以通过实验技术条件予以控制和测量,为下面设计实验提供了基础。
(2)制定计划与设计实验要比较不同物质的吸热性能,需要取质量相等的不同物质,使其升高相等的温度,比较各自吸收热量的多少。
这仅仅是一个实验计划而已,还要具体设计怎样实现这些要求。
具体做法是:不同物质选择水和砂子;质量相等要用天平称量;升高的温度通过温度计测量出来;水和砂子吸收热量的多少通过加热时间的长短来判断,因此要用两个相同的加热源(如相同的酒精灯,但从安全性考虑,尽量不要用通常的“热得快”等电加热器)。
人教版物理九年级第13章第3节《比热容》教案教学目标:(一)知识与技能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题。
(二)过程与方法1. 通过探究,比较不同物质的吸热能力;2.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题,并了解“热岛效应”。
(三)情感、态度与价值观利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
教学重点:比热容的定义与应用。
教学难点:运用比热容的概念,解决实际问题。
教学方法:演示实验与学生实验相结合的教学方法。
教学用具: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。
教学过程:(一)复习提问提问:热传递的实质是什么?什么叫做热量?为什么热量的单位跟功的单位相同?(二)引入新课利用热量单位卡的规定引入新课。
从热量单位卡的规定,我们知道使1克水升高1℃需要吸收的热量是1卡。
这个规定中限定了1克的水,限定了温度升高1℃。
可见水的质量越多,升高温度的度数越多,需要吸收的热量越多。
其实大家也都有这方面的经验。
举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。
卡的规定中,还限定了升温的物质是水。
那么,其他物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量是不是跟水一样多呢?(三)新课教学一、热量的大小跟哪些因素有关?热总是由高温物体传向低温物体,直到温度相等为止。
高温物体放热,温度降低;低温物体吸热,温度升高。
当物体的温度升高或降低时,物体吸收或放出的热量多少跟什么条件有关呢?1.热量跟物体的质量有关。
我们都有这样的常识,同温度的一壶水和半壶水,要加热到沸腾,一壶水吸收的热量多。
同样,要把开水自然冷却,水越少,凉得越快,所以,物体温度升高或降低时,吸收或放出的热量跟质量有关。
质量越大,热量越多。
2.热量跟物体升高或降低的温度有关。
同一块铁,把它烧到温度为100℃需要的热量少,继续把它烧到1000℃,需要的热量多。
比热容的教学设计精选7篇作为一位杰出的教职工,有必要进行细致的教学设计准备工作,借助教学设计可以更好地组织教学活动。
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比热容的教学设计篇一各位老师好,今天,我说课的内容是《实验探究:物质的比热容》,根据新课标理念,对于本节课,我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点以及教学过程等几个方面加以说明。
(过渡句)想要上好一节课,就要对教学对象和教学内容有充分的了解,基于此,我将对教材与学生情况进行分析。
一、教材分析本节选自沪科版初中物理九年级第十三章第2节,本节课通过实验探究物质升高相同温度能量变化情况得出物质具有不同的吸放热能力,也就是在实验的基础上理解比热容物理意义,然后总结出热量的计算公式,并运用公式进行简单的计算。
本节课是本章的一个重点,同时也是初中物理的一个难点。
本节课的学习有助于提升学生运用物理知识解决实际问题能力。
(过渡句)分析完教材我再来说一说我所面对的学生:二、学情分析而我所面对的学生是九年级的学生,他们正处于逻辑思维发展的过渡期,已经能够独立思考一些问题,但是比热容这一概念对于初中学生来说还是比较抽象的,针对这一特点,应从学生熟悉的生活常识引入课题,并突出物理教学以观察、实验为基础的特点,进行实验探究,体现从形象思维到抽象思维的认识规律。
让学生能够真正掌握本节课知识。
(过渡句)基于以上对教材和学生特点的分析,结合新课标的理念,我将从三维角度分析本节课的教学目标。
三、教学目标【知识与技能】了解比热容的物理意义、计算公式;能用比热容的意义解释生活中的现象;【过程与方法】通过实验探究物质升高相同温度能量变化情况得出比热容这一特性的过程,增强动手操作能力和分析归纳能力;【情感态度与价值观】感受生活中的物理,增强学习物理的兴趣。
(过渡句)确立了教学目标,教学重难点也就显而易见了。
教案:人教版九年级物理第13章第3节比热容一、教学内容1. 比热容的概念:介绍比热容的定义,以及比热容的单位。
2. 比热容的计算:讲解如何利用比热容的公式进行计算。
3. 比热容的应用:介绍比热容在实际生活中的应用,如散热器、汽车发动机等。
4. 比热容的测定:讲解如何进行比热容的实验测定。
二、教学目标1. 让学生理解比热容的概念,掌握比热容的计算方法。
2. 培养学生运用比热容知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生关注物理知识在生活中的应用,提高学生的学习兴趣。
三、教学难点与重点1. 教学难点:比热容的计算方法,比热容在实际生活中的应用。
2. 教学重点:比热容的概念,比热容的测定方法。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:教材、笔记本、尺子、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:以夏天用水散热为例,引导学生思考为什么用水散热效果好。
2. 讲解比热容的概念:解释比热容的定义,介绍比热容的单位。
3. 讲解比热容的计算方法:利用比热容的公式进行计算。
4. 讲解比热容的应用:介绍比热容在实际生活中的应用,如散热器、汽车发动机等。
5. 讲解比热容的测定方法:进行比热容的实验测定。
6. 例题讲解:利用比热容的知识解决实际问题。
7. 随堂练习:让学生运用比热容的知识解决实际问题。
六、板书设计1. 比热容的概念2. 比热容的计算方法3. 比热容的应用4. 比热容的测定方法七、作业设计1. 作业题目:(1)解释比热容的概念,并说明其单位。
(2)利用比热容的公式计算一个物体的比热容。
(3)举例说明比热容在实际生活中的应用。
2. 答案:(1)比热容是物质单位质量在温度变化1摄氏度时吸收或释放的热量,单位是J/(kg·℃)。
(2)根据实际情况选择合适的公式进行计算。
(3)比热容在实际生活中的应用有很多,如散热器、汽车发动机等。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课的教学效果如何,学生是否掌握了比热容的知识,有哪些需要改进的地方。
比热容教学设计精选5篇比热容教学设计篇一一、教材分析本节是人教版九年级物理第十三章第三节比热容。
比热容的概念及其应用是本章的重点内容,又因为比热容的概念比较抽象,涉及到质量、温度的变化量、吸收或放出的热量三个物理量,学生理解起来有困难,所以又是整个教材的难点。
二、教学目标分析1、知识与技能:a、理解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。
b、尝试用比热容解释简单的自然现象。
c、能用Q吸=cm(t-t0)和Q放=cm(t0-t)进行简单的热量计算。
2、过程与方法:a、通过探究,比较不同物质的吸热能力。
b、尝试用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题等简单的自然现象,培养学生的知识迁移能力。
3、情感、态度与价值观:利用探究性学习活动,培养学生探究、分析、解决问题的能力。
三、教学重点分析重点:比热容的概念和应用以及吸放热的计算。
比热容是表示物质吸热能力的物理量,与生活实际联系紧密,生活中应用比热容的知识也较多,是中考中的重要知识点。
突破重点的`思路:从生活现象入手,引导学生进行探究实验探究不同物质的吸热能力,从中体会比热容的物理意义,为建立比热容概念奠定基础。
四、教学难点分析难点:理解比热容的概念,以及利用比热容的知识解释有关现象。
突破难点的思路:比热容的概念比较抽象,概念中涉及质量、温度的变化和热量三种概念间的关系,比较难理解,所以比热容概念的理解及应用是本节难点。
为突破难点,让学生从比热容的物理意义入手,解释其含义,知道它是物质的一种属性,然后结合生活中的事例及应用加深学生的理解。
五、教法学法分析教法:五步探究教学法、实验法、推理归纳法学法:合作交流、讨论法、实验探究法、知识迁移法本节内容比较抽象,难以理解,采用五步探究教学模式符合学生认知规律,能激发学生学习兴趣。
通过学生进行具体的实验操作培养学生的科学探究精神,加深对比热容概念的理解。
利用推理归纳法逐步入深让学生理解比热容的物理意义和计算热量的方法。
比热容教学设计【5篇】比热容的教学设计篇一教学目标1、知识与技能尝试用比热容解释简单的自然现象。
能根据比热容进行简单的热量计算。
了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。
2、过程与方法通过探究,比较不同物质的吸热能力。
通过阅读“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题并了解一下“热岛效应”。
3、情感态度与价值观利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
教学重点:比热容的概念和热量有关计算。
教学难点:理解比热容概念并能利用它解释有关现象。
教学方法:实验探究法、归纳演绎法。
教学用具:等质量的水和煤油、烧杯、电热水器。
教学过程:一、引入新课学生阅读教材前面的“想想议议”,在学生理解“水温度升高时吸收的热量和水的质量、温度升高的度数有关,水的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量越多”的基础上,让学生讨论所有的物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量之间的关系。
二、进行新课(1)演示实验:出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯,但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?(请学生回答)不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。
介绍电加热器(俗称:“热得快”),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。
请两名同学帮助观察温度计,并随时报告温度。
实验结果:煤油温度升得快。
这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸的热量比煤油多。
(2)比热容:换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。
就是说,质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。
这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似;相同体积的不同物质,质量一般不相同。
当时为表示物质的这一特性,引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。
那么,现在我们应该怎样表示上述实验所反映的'物质特性呢?(启发学生讨论,在此基础上归纳出比热容的概念)单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。
教学实施建议
教学过程设计
本节教学分为三个板块:(1)实验探究物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关;(2)认识比热容这一物质的重要特性;(3)利用比热容概念计算物体吸收或放出的热量。
1. 实验探究设计
物体吸收或放出热量导致温度变化的过程,实质上是热传递或内能转移的过程,涉及的相关因素较多。
为了降低探究难度,可以首先探究物体的吸热能力。
宜参考教科书的做法,借助学生熟悉的烧水经验,先讨论交流同种物质(水)吸收热量的多少与哪些因素有关。
然后引导学生实验探究比较不同物体的吸热能力。
教师应首先提出讨论问题:烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多?把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?
学生将提出各种猜想与假设,可以引导学生利用自己的生活经验支持自己的猜想,也可以用学过的知识推测自己的猜想,还可以通过实验来检验自己的猜想。
最终,汇总学生的观点,应得到以下结论:水的质量越大,温度升高的越多,吸收的热量越多。
而且,此结论可推广到其他物质(如煤油、沙子等)。
在此基础上,教师可以进一步提出探究问题:不同种类的物体在质量相等、温度变化也相同时,吸收的热量是不是一样多呢?为了比较两种不同物质吸收热量的多少,利用什么办法更好?怎样比较?
通过学生的讨论交流,教师加以引导,应达成一定探究方案,如:
各小组任选两种不同物质(例如水、酒精、煤油、沙子等)。
用相同的酒精灯加热相同的时间,比较二者所升高的温度。
考虑到容器吸热及向外界散热的影响,被加热容器应该相同(例如用自制的相同的易拉罐金属盒)。
在考虑多种因素的影响(物质种类、质量、温度变化等)时,要将控制变量意识具体落实到设计方案中。
也可以采取以下备选方案:
①取同种物质(水或沙子),质量不同,使它们升高相同的温度,比较它们吸收的热量;
②取不同物质(水和沙子),质量相同,使它们升高相同的温度,比较它们吸收的热量。
在确定探究方案之后,需要求学生明了以下问题:
①为保证被加热物质质量相同或不同,需要准备什么实验器材?(天平称量质量、滴管微调)
②如何保证被加热物质升高相同的温度或比较它们升高的温度?需要准备什么实验器材?(温度计)
③如何保证它们吸收相同的热量或比较他们吸收热量的多少?(相同的加热器:同一酒精灯、同一加热金属板、同一规格的“热得快”、在相同时间内放出的热量相等。
可用加热时间的长短反映吸收热量的多少。
)
教科书选用在两个相同的金属盒内,分别加入质量相等的水和沙子,同时放在用同一酒精灯加热的金属板上,比较沙子和水的吸热情况,设备简单,易于随堂进行,可考虑优先选用。
若以“热得快”为加热器,则宜选用水、酒精、煤油等液体,且量宜大。
在实验操作之前,还要求学生明确:你设计的实验研究的是物体吸收热量与哪个因素的关系?你将采用什么物理方法实现,需要什么实验器材?实验时应注意观察什么现象?并由此设计出实验的记录表格。
在探究前的准备工作就绪之后,学生可以分组进行实验操作(各小组宜在交流的基础上适当分工探究物体吸收热量与各种因素的关系)并记录观察结果。
由于影响探究实验的因素较多,实验误差可能较大,教学中要求认真记录实验原始数据,并引导学生进行必要的交流、评价。
在完成实验之后,通过各组之间的交流与总结,得出以下实验结论:
物体吸收热量的多少与物体的质量有关;物体吸收热量的多少与物体升高的温度有关;物体吸收热量的多少与它是什么物质有关。
2. 教师在总结实验探究过程的基础上引入“比热容”概念,并分析其意义
既然物体吸收热量的多少与物质的质量、升高的温度及它是什么物质有关,要比较不同物体的吸热本领,就要在质量相同、温度升高也相同的条件下比较。
大家约定:取单位质量(1 kg)的物质、温度升高1℃吸收的热量的多少来比较不同物质的吸热能力,并命名为“比热容”。
比热容大,就意味着物质的吸热本领大。
1 kg的某种物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等,因此用比热容同样可以描述物质的放热本领。
比热容大,物质的放热本领也大。
比热容反映了物质吸收与放出热量的能力,它是物质的一种重要特性。
这种特性不仅广泛应用于生产、生活,而且对我们理解大自然、预测气候变化十分有益。
不同物质通常具有不同的比热容。
教师应在引入比热容概念之后,可进一步引导学生认识典型物质的比热容。
尤其应认识水的比热容特点(c水≈5c干泥土)。
要充分利用教科书所给的比热容表,组织学生观察
分析,发现其中的特点和规律,如:
①不同物质的比热容一般不同,同一物质的比热容一般不随质量、形状、温度而变化。
②水和冰属于同种物质,但比热容不同,说明同种物质在不同状态时比热容不同。
③水的比热容较大,是干泥土的5倍。
在引导学生比较各种物质比热容大小的基础上,讨论它们在生活、生产、自然界起到了什么作用?必要时教师可适当提示。
例如:利用水的比热容大的特点,理解生活、生产中广泛利用水作冷却剂或取暖介质(水暖,早春培育秧苗,汽车散热水箱,发电厂冷却塔……);比较沿海地区和内陆地区的每日温差或全年温差的不同,海陆风与陆海风形成的原因等。
在引出并讨论了比热容概念之后,有必要介绍比热容的单位。
比热容的单位是初中阶段最为复杂的一个,它涉及质量、温度、热量三个单位的组合。
为避免死记硬背,就要注意引导学生从比热容的物理意义上来把握复合单位的规律。
可以类比密度、速度的单位,组合出比热容的单位。
气体的比热容情况更复杂,除了涉及上述物质种类、状态等因素之外,气体的比热容还与过程(如等压、等容、绝热过程)有关,详见参考资料。
3. 吸收或放出热量的计算
本教学板块的设计初衷仍是凸显并让学生认识比热容的物理意义,这就是为什么教科书采用算术法导出物体吸收热量和放出热量一般公式的原因。
教学中不宜直接给出计算公式,也不宜引出热平衡方程,更不宜由此引出题海中的一些怪题。
建立教学过程是:将本板块作为本节教学过程的小结,组织学生结合具体计算讨论本节教学开始时提出的问题、实验中的数据信息及生活、生产中的实例,使学生会利用比热容知识解释(含定量解释)相关现象。
可酌情增加一些练习题目:
① 两个大小相同、外观一样的铁球,一个是实心的,一个是空心的,怎样利用比热容知识将它们区别开来?
② 沙石的比热容(查表)是J/(kg·℃),2 kg的沙子从80℃降温至40℃,放出的热量是J。
这些热量可使500g的水从10℃升温到℃。
③ 据有关专家预测,我国目前在建的最大水电站——三峡水电站建成后,三峡库区的气温会受到一定的影响:夏天将比原来下降2℃左右,而冬天将比原来升高2℃左右。
请你对产生这种影响的可能原因做出说明。