沪科版 12.2 科学探究:物质的比热容
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物理九年级上沪科版12.2科学探究:物质的比热容教案教学目标:1、了解比热容概念。
2、会查比热容表。
能根据物质的比热容解释简单的物体温度变化和吸放热问题。
3、能计算有关物质比热容、温度变化或吸放热等简单问题。
4、能经历科学探究物质比热容的过程。
5、能根据科学探究的猜想与假设,制订探究计划,设计实验方案。
有控制变量的意识。
6、会根据设计的实验方案选择、装配实验器材,完成探究实验。
7、能积极与他人交流探究结论,能对数据进行初步评价。
教学重点:探究计划的制订与实验的实施,对实验结果的交流讨论。
教学难点:热源及加热时间的控制,对实验数据的分析。
教具准备:温度计、电源、电加热器、天平或量筒、烧杯、水、煤油或酒精,计时器等。
教学方法:实验探究法、分析引导法、讨论交流法教学过程:一、创设情景,导入新课新疆地区有句谚语叫做“早穿皮袄午穿沙,围着火炉吃西瓜”,你知道其中的道理吗?二、合作交流,解读探究(一)复习引入1、改变物体内能的两种方式2、热传递改变物体内能的实质是什么?3、热传递过程中吸收或放出热量的多少与什么因素有关?4、以烧水为例找出其中的两个因素:物体质量和物体改变的温度 Q与m成正比Q与Δt成正比5、提出问题让学生思考将相同质量的铜块与铁块加热,使它们升高相同的温度,需要的热量一样多吗?如课文中,图12-15。
(二)探究物质的比热容1. 学生猜想2. 引导学生设计实验(强调控制变量法)3. 进行实验与收集证据4.分析论证,导出物质的一种特性——比热容 三、 物质的比热容1、 讲解物质比热容的定义与字母符号2、 讲解物质比热容的单位读法及书写3、 查找比热容表4、 以水的比热容为例认识比热容的物理意义 四、 热量的计算(一) 从比热容的定义入手,逐步引导学生概括出热量的计算公式 Q =C mΔt(二) 引导学生看书中例题(三) 练习巩固 P31 NO 2五、迁移应用(水的比热容大的特点及应用) 1、热量计算公式的变形2、根据 Δt =Q/(mC )分析Δt 与C 的关系,进而让学生 回答情景导课中的问题3、思考练习近年来,银川市开挖河道,恢复被排干的水域面积,扩大了 城市的湖泊。
§12-2科学探究:物质的比热容【教学目标】1、说出什么是物质的比热容,比热容的单位及其读法。
2、知道比热容是物质的特性之一,会查物质的比热表。
3、会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。
4、学会根据比热容进行热量计算。
5、能根据科学探究的猜想与假设制定探究计划,设计实验方案。
有控制变量的意识。
【教学重点】1、理解比热容的概念。
2、探究计划的制定与实验设施,实验结果的交流【教学难点】1、实验中的热源及加热时间的控制和对实验数据的分析【学习活动】创设问题情境:夏天去海边洗海澡时,中午海边沙子热、海水却很凉。
生活中还有哪些类似的现象?一、提出问题1、教师引导学生提出问题:根据以上事例,你有如何猜想?将猜想写在空白处2、教师提炼学生提出的问题,确定本节探究的问题:为什么在同一时刻海水和沙子的温度不一样呢?二、猜想和假设(教师组织学生分组讨论、猜想)(教师板书学生的猜想:可能是沙子吸热升温比水快)三、设计实验1、要求学生利用课桌上的器材设计实验。
2、教师点拨:如果加热方法完全相同,可以认为单位时间内物体吸收的热量相同。
①如何才能使沙子和水温度升高?②如何比较沙子和水哪个升温快?③实验时要注意沙子和水的哪些条件相同?(注意控制变量法)31、教师点明:①烧杯应放在石棉网上加热②实验过程中不断搅拌,注意不要损坏烧杯和温度计③小组内的同学相互配合及时记录下相关数据。
2、教师巡视,对有困难的小组给予适当的点拨。
五、分析与结论1、小组展示:引导学生分析数据,得出结论。
(1)沙子和水的质量相同,升高的温度相同,沙比水需要的时间短,说明:(2)质量相等的不同物质,在升高相同的温度时吸收的热量。
2、学生总结,小组展示:(1)比热容定义:(2)单位:,符号。
(3)水的比热较大,为。
教师点拨,学生讨论归纳得出正确结论结论:(1)质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
(2)质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同。
第二节科学探究:物质的比热容地理课告诉我们:我国的夏季大部分地区多刮东南风;而冬天常刮西北凡这是为什么? 分析与·解我国东南沿海多水,西北地区多泥土和砂石;水的比热容大于泥土、砂石的比热容·夏季,在相同的条件下,水吸热升高的温度比较慢,使"哪里的气温上升得也慢;而泥土、砂石的温度升高的快,使那里的气温也升商的快·引起内陆的热空气上升,沿海的冷空气流向内陆地区,形成东南风;冬天恰恰相反,形成西北风。
1.关于比热容,下列说法中正确的是( )·A·物质的比热容跟温度有关B·物质的比热容跟它吸收的热量有关C·物质的比热容跟它放出的热量有关D,物质的比热容是物质本身的一种特性2·关于水的比热容,下列说法中错误的是( )·A·一桶水的比热容比一杯水的比热容大B·因为水的比热容大,在生活中往往用水作为发动机冷却剂·C,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)·它表示质量为lkg的水温度升高1℃时所吸收的热量为4.2×103JD·因为水的比热容大,早春为保护秧苗夜间不被冻坏,傍晚要往稻田里多灌些水3·水是较好的冷却剂,其原因是( )·A·水的温度比周围的环境温度低 B·水的比热容较大。
C·水的密度最大 D·水的导电性好·4·小黄同学为了研究物质的比热容,取质量相等的甲、乙两种液体,用同样的电热器同时加热(不计热损失)·过一段时间后发现,甲、液体升高的温度比乙液体大,由此甲、乙两物质的比热容的大小关系是甲______________乙·5·质量相等、初始温度相同的水和煤油各一杯,用相同的酒精灯同时加热相同的时间,这时( )·A·水的温度比煤油的温度高 B·水的温度比煤油的温度低C·它们的温度相同· D。
科学探究:物质的比热容教学目标:
1、加深对比热容概念的理解。
2、会根据比热容进行热量的计算。
重点难点:
热量的计算。
教学准备:
多媒体课件或小黑板。
教学设计:
板书设计:
12.2科学探究:物质的比热容
一、热量的计算二、例题
1、Q吸=C·M·(t-t0)例1
2、Q放=C·M·(t0-t)例2 教学反思:
教学参考
1、理解比热容和比热公式 c= Q/mΔt
比热是物质特性之一.对同一种物质,比热容是确定的。
比热容不随物体吸热多少, 温度升高了多少而改变 .比热容与物体的质量无关 .为了比较不同物体的吸热本领的大小, Q与mΔt的比值 , 反映了单位质最某一种物质升高和降低 1℃吸收或放出热的本领 , 对同一种物质 , 在公式 C = Q/mΔt中,当 Q 增大时, 可能物体质量不变 , 升高的温度增大了; 也可能是升高的温度不变, 参与吸热的物体质量增大了,但比值仍不变。
2、利用公式 Q =cmΔt 解题时需要注意的问题
从公式 Q=cmΔt 可以看出 , 热传递过程中吸收、放出热量的多少只与温度的改变值有关 , 与初温、末温的具体值无关 .在用此公式计算时,要注意不能超越物态变化点,因为物质在物态变化过程中要吸收或放出热量,且吸收或放出的热量并不满足上述的计算公式 .另外 , 同种物质在不同的状态下比热值有可能不相等 .
--一
3. 解题时从哪些方面把握比热容与热量的区别与联系。
《沪科版九年级上第十一章第二节科学探究:物质的比热容》拓展1. 为什么吐鲁番的瓜果特别甜新疆是我国著名的瓜果之乡。
这里出产的瓜果色鲜、果香、味甜,吐鲁番的葡萄、哈密的瓜更是从爱吃的果中佳品。
新疆地处我国西北内陆,远离海洋,四周又有高山环绕,海洋上的湿润气流很难到达这里,所以雨量很少,气候干燥。
这里的气温日夜变化很大,尤其是夏季,白天烈日炙烤,气温很高,一到夜晚又急剧下降,人们用“早穿皮袄午穿纱”来形容这里昼夜温差之大。
正是这里这看似恶劣的气候,让这里生产出了优质的瓜果。
由于阴雨天少,晴天多,这里的日照时间很长,植物可以充分地进行光合作用,制造出大量的淀粉、糖类等物质。
一到夜间,气温降得很低,植物的呼吸作用减弱,这样就减少了养分的消耗。
所以果实中能够积累大量的营养物质,不但个儿长得大,而且养分充足。
新疆出产的瓜果又大又甜的秘密就在这里。
2. 城市热岛效应城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是其产生的主要原因。
热岛强度有明显的日变化和季节变化。
日变化表现为夜晚强、白天弱,最大值出现在晴朗无风的夜晚,上海观测到的最大热岛强度达6℃以上。
季节分布还与城市特点和气候条件有关,北京是冬季最强,夏季最弱,春秋居中,上海和广州以10月最强。
年均气温的城乡差值约1℃左右,如北京为0.7~1.0℃,上海为0.5~1.4℃,洛杉矶为0.5~1.5℃。
城市热岛可影响近地层温度层结,并达到一定高度。
城市全天以不稳定层结为主,而乡村夜晚多逆温。
水平温差的存在使城市暖空气上升,到一定高度向四周辐散,而附近乡村气流下沉,并沿地面向城市辐合,形成热岛环流,称为“乡村风”,这种流场在夜间尤为明显。
城市热岛还在一定程度上影响城市空气湿度、云量和降水。
对植物的影响则表现为提早发芽和开花、推迟落叶和休眠。
城市热岛效应是城市气候中典型的特征之一。
它是城市气温比郊区气温高的现象。
城市热岛的形成一方面是在现代化大城市中,人们的日常生活所发出的热量;另一方面,城市中建筑群密集,沥青和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量(可吸收更多的热量),而反射率小,使得城市白天吸收储存太阳能比郊区多,夜晚城市降温缓慢仍比郊区气温高。
《沪科版九年级上第十一章第二节科学探究:物质的比热容》教案【教学课型】:新课◆课程目标导航:【教学目标】:1、经历科学探究比热容的过程,能进行猜想、设计实验,有控制变量的意识。
2、理解比热容的概念,会查比热容表。
3、能用比热容解释简单的物体温度变化和吸、放热问题。
【教学重点】:比热容概念及应用。
【教学难点】:利用比热容解释生活中的一些现象规律。
【教学工具】:量热器、电源、开关、导线、水、煤油、温度计、天平、钟等。
【课前预习】1、什么是比热容?2、观察分析物质的比热容表,你能发现什么规律?3、怎样计算热量?◆教学情景导入在暑假里,明明和爸爸去海南岛三亚旅游,在三亚的海水浴场,高照的艳阳把沙子晒得滚烫,明明赤脚走在上面,感到热极了,他马上向海水跑去,投向蔚蓝的大海,细心的他发现了一个问题,同样在太阳的照射下,为什么沙子那么烫,而海水却这么凉呢?◆教学过程设计1、探究物质的比热容◆提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关?◆猜想与假设以水为例:水吸热的多少,与有的质量,水的温度升高量有关,不同物质,质量相同,温度升高相同吸热是否相同呢?总结,物体吸热多少与物质种类,物体的质量,温度的量有关◆制定计划与设计实验物体吸热的多少与质量,温度升高量的关系,以水为例,讲解只需设计,物体吸热的多少与物质种类有关注意控制变量法使用,取质量相同,初温相同的水和煤油,升高相同的温度,看吸热是否相同,(以加热时间的多少来看吸热的多少)设计实验,介绍器材。
◆进行实验与收集证据,介绍器材,组装器材,实验并记录◆分析与论证相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸热是相同的相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸热是不同的◆评估、交流与合作分析误差的原因2.比热容:单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量为该物质的比热容.是物质的特性之一.符号:c 单位:J/(㎏. ℃)c=4.2×10J/(㎏.℃)(1)记住水的比热容:水物理意义:1㎏水温度升高(降低)1℃吸热(放热)4.2×10J(2)查表获取信息:水的比热容大的特性及应用:早春育秧,汽车的冷却剂,沙漠比沿海地区昼夜温差大等等。
第二节 科学探究:物质的比热容
●学习目标:
通过实验,了解比热容的概念。
尝试用比热容解释简单的自然现象。
●学习过程:
两种环境下,白天和黑夜有什么差别?
•
为什么在同一时刻嘉陵江沙子和
• 江水的温度却不一样?
猜想:难道是沙子吸热升温比水快 沙子放热降温比水慢??????
如果加热方法完全相同,
就可以认为相同时间里物质吸收的热 量相同
沙
●
●
沙质量相同
升高相同的温度
比加热时间
研究方法:控制变量法
•设计实验
•
进行实验,收集证据
实验应注意的问题
B 温度计可不可以充当
搅拌器?
A 石棉网起什么作用?
记录数据表格
0.1
0.198
77
沙
水
温度升高10℃
需加热时间/s
温度升高20℃
需加热时间/s 质量/
kg
●
单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热
量叫这种物质的比热容。
符号是“c ”。
单位是J/(kg ·℃)
比热容定义:
物质的比热容
热量质量
温度变化量
比热容
大水的比热容比沙____
,质量相等的水和沙子升高相同温度,水比沙子吸收的热量___.(
多, 少)质量相等的水和沙子吸收相同的热量,水比
沙子升温___(
快,慢)多慢
等质量的沙子和水升高相同
温度,沙比水要的时间___。
实验结果:此时等质量沙子比水吸收的热量___。
推理:
短少结论:质量相等的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量__________。
不同•分析与结论
水 4.2×103铝 0.88×10
3洒精 2.4×103干泥土 0.84×103煤油 2.1×103铁、钢 0.46×103冰 2.1×103铜 0.39×103蓖麻油 1.8×103水银 0.14×103砂石 0.92×103铅 0.13×103
水不同比热容也是物质的特性之一•_____
的比热容较大
水吸热升温比别的物质___(快,慢)水的吸热能力比别的物质__
(强,弱)强慢(1)、用水冷却汽车的发动机(2)、暖水袋
(3)、中午,沙子很烫而水不烫;
(4)、傍晚往秧田里灌水,保护秧苗夜间不致受冻水的比热容较大的现象与应用
(5)、三峡水库区的气候受影响
想想议议
我国北方楼房中都装有“暖气”,用水做介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。
用水做输运能量的介质有什么好处?生活中、各种产业中,还有没有用水来加热或散热的情况?
如果以Q代表物体吸收的热量,c代表物质的
比热容,m代表物体的质量,t
0和t分别是加热前
后物体的温度;
Q吸=cm(t-t0)
如果要计算物体降温时放出的热量,公式会有什么不同?
Q放=cm(t0-t)
热量计算公式
●加强理解例题:
1、为什么沿海地区昼夜温差小而内陆地区昼夜温差大?
2、农村在培育秧苗时,为保护秧苗夜间不致受冻,傍晚要往秧田里灌水,夜间秧田里温度不致降得太多,秧苗不致冻坏,早晨再把水放出去,以日照使秧苗温度高一些,有利于生长。
请说明原因
3、下列说法中,能反映物体放出热量多少跟物质的种类有关的是()
(A)、相同质量的同种物质,降低不同的温度,放出的热量不同
(B)、相同质量的不同物质,降低相同的温度,放出的热量一般不同
(C)、不同质量的同种物质,降低相同的温度,放出的热量不同
(D)、不同质量的同种物质,降低不同的温度,放出的热量一般不同
4、质量为200克的铝壶中盛满温度为20℃的水后,进行加热,当壶中的水吸收了5.04×105J的热量后,水温升高到80℃。
此过程中铝壶吸收了多少热量?壶中所装水的质量为多少千克?已知铝的比热容为0.88×103J/(kg. ℃)
一、选择题
1.有关物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A、比热容跟物体的质量有关,质量越大,比热容越小。
B、比热容跟物体的温度有关,温度越高,比热容越大。
C、比热容跟物体吸收或放出的热量有关。
D、比热容是物质本身的一种特性,与物体的温度、质量都无关。
2.在下列几种情况中,比热容会发生变化的是( )
A、20℃的水变成4℃的水
B、一块钢板压制成钢锅
C、水结成冰
D、把开水倒入冷水中
3.水和煤油吸收的热量相等,水的比热是煤油的2倍,水升高的温度是煤油的1/3倍,则它们的质量之比m水:m油是 ( )
A. 3:2
B. 2:3
C. 1:6
D.6:1
4.甲乙两物体质量相等,甲物体温度降低20℃,乙物体温度升高15℃时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体比热比是( )
A.3:8
B.8:3
C.4:3
D.3:2
二、填空题
5.水的比热是4.2×103焦/(千克·℃),它的意思是指质量1千克的水,温度_____________时__________是4.2×103焦耳
6.在受太阳照射条件相同时,沿海地区比内陆地区温度变化小,这是因为水与干沙土相比__________的
__________较大。
7.现有质量和初温都相等的铝块、铁块和铜块,其比热C铝>C铁>C铜,它们吸收相等的热量后,末温最高是______块,末温最低的是______块
8.甲、乙两块金属质量之比是5:3,当它们吸收相同热量后,升高温度之比是1:5,则它们的比热之比是
____________.
9.质量相同的两块金属甲和乙,甲的比热是乙的3倍,当它们吸收相等的热量时,甲、乙升高温度的比为
____________;当它们升高相同的温度时,甲、乙吸收热量的比为_________.
10.A、B两物体的温度相同,A的质量是B的2倍,A的比热是B的1/4,它们吸收相等的热量后再接触,则热量将从_______物体传递给______物体.
11.一块质量为400克的铜块和一个铅块吸收相同的热量后,升高的温度之比为4∶3,求这铅块的质量。
[C铜=0.39×103J/(kg·℃),C铝=0.13×103J/(kg·℃)]
探索与实践
12.某同学为了探究温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热,下表是他的实验数据记录:
烧杯号液体质量(g) 初温(℃) 末温(℃) 加热时间(min)
1 水200 20 28 8
2 水100 20 28 4
3 煤油200 20 28 4
4 煤油200 20 24 2
请根据表中的实验记录回答:
⑴比较1、2记录,得出的结论是___________________________________;
⑵比较3、4记录,得出的结论是___________________________________;
⑶比较1、3记录,得出的结论是___________________________________;
⑷综合上述结论,物体温度升高时吸热的多少与_________________________有关。
⑸该同学在本次实验中用到的研究方法是____________________________。
生活拓展
13.在烈日炎炎的夏天,如果你赤脚走在沙滩上,会觉得砂子烫脚;再从沙滩走入河水中,则感到凉快舒服,这是为什么?
部分参考答案
1-4:D C B A
5:升高1摄氏度吸收的热量6:水比热容
7:铜铝8: 3:1
9: 1:3 3: 1。