12.3研究物质的比热容
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12.3研究物质的比热容学情分析:从学生角度看,到目前为止,学生已学了很多探究实验,学生已基本掌握探究的程序,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部分探究方式,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。
教材分析: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,它是本章的重点知识。
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,这是进行热量计算的基础。
应把探究不同物质的吸热能力,作为本节教学的重点。
由于比热容的概念内涵较深、外延较广,涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系,学生往往难以理解,所以对比热容概念的理解,以及应用比热容的知识来解释自然现象是难点。
教学目标:◆知识与技能⑴了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种基本属性,是反映物质的吸、放热性能的物理量,知道比热容的单位J/(kg·℃)及其读法、含义。
⑵会用比热容的概念解释有关的简单现象。
知道水的比热容最大。
◆过程与方法通过实验探究,认识质量相同的不同物质,在吸收相同的热量时,升高的温度不同这一特点,会运用控制变量法设计和进行实验。
◆情感态度与价值观通过联系实际,分析与比热容有关的问题,让学生感受物理无处不在,体会物理知识的魅力,养成探索、思考物质世界奥秘的兴趣和好奇心,逐步发展学生对物理和科学的感情。
教学重点、难点:应把探究不同物质的吸热能力,作为本节教学的重点。
由于比热容的概念内涵较深、外延较广,涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系,学生往往难以理解,所以对比热容概念的理解,以及应用比热容的知识来解释自然现象、解决实际问题,则是学生学习的难点。
12.3研究物质的比热容1、同种材料的甲、乙两个物体,质量之比是2:1,吸收热量之比为2:1,则它们升高的温度之比是()A、1:1B、1:4C、2:1D、4:12、下列说法中正确的是()A、一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的一半B、吸收热量多的物质,比热容一定大C、高温物体放出的热量一定多D、质量相同的同种物质,温度升高多的,吸收的热量多3、把质量和初温都相同的铜球放进沸水中,加热相当长的一段时间后,比较它们吸收的热量(c铜<c铁),则()A、铜球多B、铁球多C、相等D、以上说法都不对4、有甲、乙铁块初温相同,甲的体积是乙的两倍,吸收相等的热量后相互接触,下列说法正确的是()A、内能由甲传到乙B、内能由乙传到甲C、不发生热传递D、无法判断5、以下说法正确的是()A、高温物体比低温物体具有的热量多B、吸收热量多的物体温度一定高C、在热传递过程中物体温度升高一定吸收热量D、温度越高的物体放出的热量越多6、水的比热容是4.2×103J/(kg.0C),其物理意义是,质量为100g、温度为250C的水,温度下降20C,则水放出的热量是 J,若将水倒掉一半,剩余50g水的比热容是。
7、海滨中午风向多是由大海吹向陆地,而夜间则由陆地吹向大海,这是因为水的较大。
8、把2 kg的水从200C加热到1000C,需要吸收的热量是多少?9、将0.5kg的水加热到700C,它吸收的热量是6.3×103J,求水的原来温度?参考答案:1、A2、D3、B4、A5、C6、1kg的水温度升高(或降低)10C时,吸收(或放出)的热量是4.2×103J;840,4.2×103J/(kg.0C)7、比热容8、6.72×105J9、400C。
教学方案比值反映了物质本身的特性,即密度:=根据刚才得到的四个结论:同种物质:①m相同,Δt相同,Q吸相等;②m相同,Q吸与Δt成正比;③Δt相同,Q吸与m成正比。
由以上①②③得到:同种物质,Q吸与m和Δt的乘积成正比,且比值是一定的。
不同种物质:④m相同的不同物质,Δt相同,Q吸一般不相等。
由④可以得到:不同种物质,Q吸与m和Δt的乘积的比值不同。
这两条再与上面密度的定义方法进行类比,就可以得到比热容的定义。
【ppt 16】【板书】2.比热容在数值上等于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。
用符号c表示。
3. 计算式:①吸收热量时:c=或c=记录。
明确比热容的定义、计算式、符号、单位。
②放出热量时:c=或c=4.表达式中,c的单位是焦每千克摄氏度,符号J/(kg·℃),Q吸、Q放的单位是J,m的单位是kg,t1、t2的单位是℃。
【ppt 17】【板书】例如:水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)它表示的物理意义:质量为 1 kg 的水,温度每升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为 4.2×103 J。
5.比热容是反映物质自身性质的物理量。
不同的物质,比热容一般不同。
【ppt 17】教师讲解:比热容是物质的一种特性,它的大小只与物质的种类和物质的状态有关。
【ppt 18】教师给出生活中常见物质的比热容(表格)从表中可以看出,水的比热容最大。
不同物质的比热容也可能是相同记录。
查看表格并听讲、回答问题。
知道不同物质、不同状态其比热容不同,知道水的比热容最大。
生物体造成严重损害。
【ppt 23、24】题1、2。
【ppt 25】进行小结。
【ppt 26】知识拓展:城市热岛与人工湖【ppt 27】布置作业。
阅读题目,给出答案听讲。
阅读、听讲并思考。
拓展延伸:知道可以通过建造人工湖来缓解城市热岛效应。
板书设计12.3 研究物质的比热容1.比热容的物理意义:反映了不同物质的吸、放热性能。
12.3 研究物质的比热容【教学目标】◆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基本属性,是反映物质的吸、放热性能的物理量,知道比热容的单位J/(kg·℃)及其读法。
2、会用比热容的概念解释有关的简单现象。
知道水的比热容较大。
◆过程与方法3、通过实验探究,认识不同物质吸(放)热性能不同这一特性,会运用控制变量法设计和进行实验。
◆情感态度与价值观4、通过联系生活实际,让学生感受物理无处不在,体会物理知识的魅力。
【教学重、难点】探究不同物质的吸热能力不同实验和引出比热容概念是本节课的重点和难点。
【教学用具】两个相同的酒精灯、两个相同的烧杯、托盘天平、两个温度计、秒表、水和油、铁架台等【教学过程设计】【板书设计】研究物质的比热容1、质量1、物质吸收的热量2、升高温度(加热时间) 3、物质种类(水、油)转换法2、比热容:表示物质的吸、放热性能(物质属性)(C)单位:J/(kg·℃),读作:焦每千克摄氏度。
C= 4.2×103 J/(kg·℃)水【教学设计亮点】1、研究比热容实验是教学的难点,在引入上从生活体验入手,用餐巾纸和普通试卷纸来比较吸水能力,同时引导在作对比时要控制质量相同。
再次用微课视频播放海边沙子和水在同一阳光照射下,温度不同的体验引入课题:不同物质的吸热能不同吗?结合生活体验是本节课的亮点之一。
2、在教学过程中为了突破本节课的难点,用了小组实验和小组合作学习也是本节课的最大亮点,在实验中充分体会到原来不同的物质吸热能力是不同的。
同时锻练了学生的实验操作流程,很好地培养了学生的动手能力和合作能力,并探究实验中得到学习的成就感。
3、设计实验方案是难点,本节从前面已学的知识和烧水经验知道,水吸收的热量与质量和升高温度有关,在运用控制变量法时,使学生容易想到要控制质量和升高温度相同。
层层推进,深入浅出是本节课的难点突破,也是亮点。
12.3研究物质的比热容教学目标知识与技能1、了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种基本属性,是反映物质的吸、放热性能的物理量,知道比热容的单位J/(kg·℃)及其读法、含义。
2、尝试用比热容的概念解释有关的简单现象。
知道水的比热容较大。
过程与方法3、通过实验探究,认识质量相同的不同物质,在吸收相同的热量时,升高的温度不同这一特点,会运用控制变量法设计和进行实验。
情感态度与价值观4、通过联系实际,分析与比热容有关的问题,让学生感受物理无处不在,体会物理知识的魅力,养成探索、思考物质世界奥秘的兴趣和好奇心,逐步发展学生对物理和科学的感情。
教学思想“比热容”是初中物理中较难理解的一个重要概念,它是用热量、温度、质量三个物理量来定义的,是反映物质属性的一个物理量。
对初中学生来说,要理解这样一种物理量是有困难的。
因此本课的教学要求不宜过高。
学生能够初步理解比热容的含义,知道比热容是物质的属性之一,能分析有关的简单物理现象即可。
注重实验探究过程,关注学生的体验和感悟,是学好本节课的关键。
教学重点“探究物质的吸、放热性能”的学生分组实验和比热容的概念是本节课的重点。
教学难点理解比热容的概念并运用它解释有关现象是本节课的难点。
教学准备铁架台(含铁圈、石棉网、铁夹等)、酒精灯、火柴、烧杯、天平、温度计、水和色拉油。
教学方法:归纳、讨论、实验探究教学安排:2课时(含习题分析)教学过程1.实验探究,建立概念⑴创设情景,提出问题师:观察图12-10你有什么发现?你能提出什么问题?对这个(或这些)问题,你有什么猜想或解释?学生阅读、讨论、交流。
师:同一天同纬度的海滨和沙漠地区的气温变化为什么有这么大的差异?(学生交流)在地理课上,海滨城市的气候类型是海洋性气候,物质吸热慢放热慢;而沙漠的气候类型是大陆性气候,物质吸热快放热快。
⑵猜想假设师:沙漠地区的主要物质是什么?海滨地区主要物质是什么?生:沙漠地区的主要物质是沙石,海滨地区主要物质是水。
12.3研究物质的比热容
教学目标
1.知识与技能
·了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。
·会查比热容表。
2.过程与方法
·通过探究,比较不同物质的吸热能力。
·尝试用比热容解释简单的自然现象,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,培养学生的实践能力和创新精神,培养解决问题的能力。
教学重点、难点
应把探究不同物质的吸热能力,作为本节教学的重点。
由于比热容的概念内涵较深、外延较广,涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系,学生往往难以理解,所以对比热容概念的理解,以及应用比热容的知识来解释自然现象、解决实际问题,则是学生学习的难点。
教学方法
主要采用科学探究等方法开展本节教学,探究中用到了控制变量法、转换法,给比热容下定义时,用到比值定义法、类比法。
教学准备
教师用:多媒体及课件。
学生用:铁架台、电炉子、石棉网、酒精灯、火柴、干沙子、水、煤油、沙子、天平、温度计、手表、大烧杯、大试管、搅棒等。
教学设计过程
【导入新课】利用多媒体播放一段山东电视台当天天气预报的录相片段,播放前提醒学生特别注意观察省内各城市最高气温和最低气温,看看能不能从中发现什么规律?提出问题:“为什么内陆的昼夜温差比沿海地区大呢?”让学生带着这个问题开始本节课的学习,并揭示课题。
【经验探究】一、提出问题 1.从小到大,咱们同学当中有谁帮助妈妈烧过水?(可适当进行爱劳动、孝敬父母的教育) 2.烧水时,水吸收的热量的多少跟哪些因素有关?有怎样的关系?请用你的生活经验来支持你的观点。
二、教师引导学生互相交流、反驳,对回答不完善的地方可补充完善
三、分析归纳、得出结论(教师板书) 1.与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多。
2.与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多。
【实验探究】提出问题:是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同,它们吸收的热量就相等呢?或者说物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关?猜想与假设:学生猜想物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关?制定计划与设计实验:
1.教师导引一:教师为同学们提供了水、煤油、沙子三种物质,同学们可任意选择。
2.教师导引二:怎样确定水和砂子吸收的热量是否相同?学生经讨论认为:通过加热时间的长短来确定。
教师强调:必须保证热源相同且较稳定。
3.让学生合作交流、设计方案。
教师加入学生的小组讨论之中,倾听学生的思路,适时点拨。
4.学生利用实物投影展示设计方案,表述自己的设计思路。
方案一:用相同质量的两种物质,让它们升高相同的温度,比较加热时间。
(表一)物质的种类
升高的温度(℃)
加热的时间(min)
方案二:用相同质量的两种物质,给它们加热相同时间,比较温度升高的多少。
(表二)物质的种类
加热的时间(min)
升高的温度(℃)
在学生的交流过程中,教师适时提出学生设计或交流时忽略的问题,如:你们怎样获得质量相同的水和沙子?你绿色圃中小学教育网原文地址/showtopic.aspx?topicid=21692&page=end们怎样使沙子内外温度达到一致?他们组采用的热源是否稳定,怎样改进更好?5.学生根据交流情况,适当修正自己的方案。
四、进行实验,收集数据 1.教学提醒实验时要注意的问题:(1)为节省实验时间,每小组所采用的两种不同物质的质量要适当的少一些,用热水做热源的小组可用暖瓶里初温较高的热水;(2)如果两种物质的初温不相等,可通过加热的方式调整一下。
2.选取自己方案中所需的实验器材 3.以小组为单位进行实验,教师巡回指导,针对学生实验中出现的困难及时给予帮助、存在的问题及时进行纠正。
五、分析与论证 1.各小组根据实验收集的数据分析归纳,得出结论。
2.利用实物投影展示几个小组的数据,进行交流。
3.根据实验数据学生不难得出物体吸收热量的多少与物质种类有关的结论。
接着进一步分析出不同物质的吸热能力,由表一数据可比较容易分析出水吸热能力强,教师可针对表二里的数据进行引导:问:若要使质量相同的水、沙子均升高相同的温度,该怎么办?答:应对水加热更长的时间,让它继续吸热。
问:水和沙子谁的吸热能力强?答:在同等条件下的水吸热多,故而水吸热能力强。
【知识提升】提出问题:如何体现不同物质吸热能力不同的性质呢?引导学生分析:要在相同条件下比较,即必须让质量相同,温度升高也相同,而质量都取单位质量(1kg),温度都取升高1℃,比较起来最为方便。
让学生类比密度的定义方法,用比值定义法给比热容下定义。
介绍比热容的符号、单位。
强化训练:把一盆水倒掉三分之一,比热容有无变化?把这盆水由20℃加热到100℃,比热容有无变化?引导学生观察比热容表。
(1)任选一种物质,让学生在表中查出它的比热容,并说明表中数据
所表明的物理意义。
(2)让学生通过观察、对比、分析,看看能从中获取哪些信息?
【迁移应用】引导学生讨论:水的比热容大在生活中的广泛应用:(1)在我们家中安装的“暖气”用什么作介质?(2)用水做输运能量的介质有什么好处?(3)生活中、各产业中,还有没有用水来加热和散热的情况?解释导入新课中提到的问题:为什么内陆城市比沿海城市的昼夜温差大?
【课堂总结】引导学生从知识所得、能力所获、情感体验各方面进行总结。
【课后延伸】师:我们生活在美丽的海边小城—石岛,是大海养育着这方土地上的人们,但不知同学们有没有注意到正午和晚上海边的风向有什么变化,请同学们课后注意实际观察,然后利用我们今天所学的知识,并通过网络或图书等资源查阅资料,写一篇科学小论文。
八、板书设计
§11.4 研究物质的比热容
与质量有关探究:物体吸热多少与升高的温度有关
与物质的种类有关
1.定义:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
符号:c
2.单位:J/(kg·℃)-1
3.比热容是物质的一种属性。
4.应用:。