比熱容教學(xué)設(shè)計

1、比熱容教學(xué)設(shè)計 西吉三中 孫映安一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。2會查比熱容表，了解一些常見物質(zhì)的比熱容，嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。3會進(jìn)行物體吸熱、放熱的簡單計算。（二）過程與方法通過實驗探究，建立比熱容的概念。（三）情感態(tài)度和價值觀利用比熱容的知識解釋簡單的自然現(xiàn)象，加強(qiáng)物理與生活的聯(lián)系，有利用物理知識解釋生活現(xiàn)象的意識。二、教學(xué)重難點(diǎn)本節(jié)包括“比熱容”和“熱量的計算”兩部分內(nèi)容，根據(jù)實際生活經(jīng)驗，海邊的沙子和海水在太陽的照射下，它們的溫度不同，從而提出不同物質(zhì)，質(zhì)量相同時，吸收相同熱量升高溫度不同的研究問題。通過實驗引出比熱容的概念，單位

2、質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高1所吸收的熱量就叫比熱容，它反映了不同物質(zhì)的一種物理屬性，它可用于解釋生活中吸熱升溫的一些現(xiàn)象。本節(jié)內(nèi)容結(jié)合生活實際，從分析物理事實到抽象出這個概念，再提升到理解這個概念的內(nèi)涵，其思維能力的要求是很高的，所以比熱容概念和應(yīng)用是本節(jié)教學(xué)的一個重點(diǎn)，同時也是難點(diǎn)。為了加深對比熱容概念的理解，可以根據(jù)比熱容的定義寫出比熱容的計算式，比熱容本身也是利用了比值定義法，可以利用前面學(xué)過的密度等概念，類比得出計算式，利用及其公式變形進(jìn)行計算也是本節(jié)的一個重點(diǎn)。重點(diǎn)：比熱容概念和應(yīng)用，以及熱量的計算。難點(diǎn)：比熱容概念的建立。三、教學(xué)策略比熱容概念的建立是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，結(jié)合生活經(jīng)驗，

3、如海邊的沙子和海水中午時的溫度不同，提出問題，不同物質(zhì)在其他條件相同時，吸熱溫度變化可能不同。再通過實驗來驗證，做好實驗是關(guān)鍵，質(zhì)量相等的水和食用油吸收相同熱量，升高的溫度不同，相反如果質(zhì)量相等的水和食用油升高相同溫度，吸收熱量也不等。根據(jù)實驗得出比熱容的定義，根據(jù)定義還可以寫出比熱容的計算式，根據(jù)計算式得出比熱容的單位。通過閱讀不同物質(zhì)的比熱容表，了解比熱容是物質(zhì)的一種物理屬性，與密度、熔點(diǎn)等相似，它的大小與物體的質(zhì)量、溫度等因素?zé)o關(guān)。為了進(jìn)一步加深對比熱容的理解，可以利用比熱容的知識解釋生活中的一些現(xiàn)象，以及利用Q=cmt進(jìn)行一些簡單計算。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備多媒體課件、天平、規(guī)格相同的電加熱

4、器、溫度計、水、食用油、燒杯。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情景（5分鐘）播放視頻：高溫路面煎雞蛋。在太陽的照射下，路面的溫度高得可以煎雞蛋，那么同樣在太陽照射下的海水，也那么燙人嗎？學(xué)生觀看視頻，結(jié)合生活經(jīng)驗得出太陽照射下的水泥地面和海水溫度不同。創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。引入新課（5分鐘）投影圖片：夏日的海灘。白天海灘上的沙子熱得燙腳，而海水非常涼爽；傍晚太陽西落，沙子很快涼了下來，而海水卻仍然暖暖的。同樣的日照條件，為什么沙子和海水的溫度不一樣？ 學(xué)生思考提出的問題，可能與沙子和海水這兩種物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。 結(jié)合情境，提出問題，引入新課。新

5、課內(nèi)容（25分鐘）比較不同物質(zhì)吸熱的情況家中要燒開水，燒水時間可能與哪些因素有關(guān)？水吸收熱量多少與加熱器、水的質(zhì)量、水的溫度變化等因素有關(guān)。如果要研究海水和沙子這兩種物質(zhì)吸收熱量溫度變化的情況，應(yīng)如何設(shè)計實驗？相同規(guī)格的加熱器每秒放出的熱量是一定的，所以實驗中用相同的加熱器有什么好處？為了使物體均勻吸熱，實驗中我們利用食用油代替沙子進(jìn)行實驗。如何比較質(zhì)量相等的水和食用油的吸熱情況？還有其他方法進(jìn)行比較嗎？根據(jù)其中一種方法設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格。實驗步驟：（學(xué)生分為兩組，每組采用一種方法進(jìn)行實驗）1用天平取質(zhì)量相等的水和食用油，利用溫度計測出它們的初始溫度。2把完全相同的電加熱器浸沒于液體中，同時

6、接通電源，對水和食用油加熱（加熱相同時間或觀察溫度計示數(shù)升高相同數(shù)值）。3停止加熱，記錄實驗數(shù)據(jù)（相同時間內(nèi)，溫度計上升的示數(shù)；或升高相同溫度的加熱時間）。4把數(shù)據(jù)填入表格中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。畫出吸熱升溫與加熱時間的關(guān)系圖像。根據(jù)圖像你能判斷出哪個吸熱能力更強(qiáng)？分析論證：質(zhì)量相等的不同物質(zhì)吸收相等熱量后，升高的溫度是否相同？質(zhì)量相等的不同物質(zhì)升高相同的溫度吸收的熱量是否相等？如果使用其他物質(zhì)進(jìn)行實驗，也可以觀察到類似的現(xiàn)象。結(jié)論：質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不相等。為了比較各種物質(zhì)的這種性質(zhì)上的不同，引入比熱容的概念。 學(xué)生結(jié)合實際經(jīng)驗回答：燒水時間與水的質(zhì)量、火力的大

7、小、水的初溫等因素有關(guān)。 學(xué)生討論，實驗中要控制水和沙子的質(zhì)量相等，加熱器要相等。 利用相同的加熱器的好處是可以通過加熱時間的長短來判斷物體吸收熱量的多少。  學(xué)生討論：使水和食用油升高相同溫度，比較加熱時間長短，即吸收熱量的多少。加熱相同時間，即吸收相等熱量，比較升高的溫度。物質(zhì)水食用油質(zhì)量m/kg  初溫t0/  末溫t1/  （t1-t0）/  吸收的熱量（加熱時間）  兩個實驗小組，分別采用兩種方法中一種進(jìn)行比較。結(jié)合圖像反映水和食用油吸熱情況，得

8、出水吸熱能力更強(qiáng)的結(jié)論。兩組實驗小組交流實驗數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。1質(zhì)量相等的水和食用油，吸收相等的熱量，水升高的溫度比食用低。2質(zhì)量相等的水和食用油，升高相等的溫度，水吸收的熱量多。   結(jié)合燒水的生活實際，提醒學(xué)生在設(shè)計實驗時要注意控制變量的思想。        培養(yǎng)學(xué)生多種方法解決問題的能力。 培養(yǎng)對比的物理方法。    培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維的能力。       &#

9、160;培養(yǎng)學(xué)生利用圖像的方法直觀地看出物理量間的關(guān)系。 培養(yǎng)學(xué)生的實驗分析能力。比熱容利用比熱容來表示質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同溫度，吸收熱量不同的性質(zhì)。在比較時要讓質(zhì)量相等，溫度升高也相等，質(zhì)量取1kg，溫度都升高1，比較起來最為方便。你能嘗試給比熱容下定義嗎？可以借鑒密度的定義方法。比熱容也可以描述成單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1所放出的熱量。比熱容用符號c表示，你能根據(jù)比熱容的定義寫出計算式嗎？請說出公式中各符號表示的物理量及單位。比熱容的單位就可以使用這些物理的單位組成起來，比熱容的單位是焦每千克攝氏度，符號是J/（kg·）。閱讀課本中常見的一些物質(zhì)的比熱容。結(jié)

10、合比熱容表，說說你對物質(zhì)比熱容的認(rèn)識。投影比熱容概念辨析的例題。強(qiáng)調(diào)比熱容是物質(zhì)的一種物理屬性，它的大小與物體吸收熱量、質(zhì)量和溫度變化無關(guān)，只是比熱容的計算式。   學(xué)生嘗試給比熱容下定義。一定質(zhì)量的某物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比。  學(xué)生自己在草稿紙上試著寫。Q吸表示吸收的熱量，單位是焦耳（J），m表示質(zhì)量，單位是千克（kg），t1表示末溫，單位是，t0表示初溫，單位是。學(xué)生讀出幾種常見的物質(zhì)的比熱容，熟悉比熱容的單位。學(xué)生交流通過閱讀比熱容表獲得的一些信息。1比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量，不同物質(zhì)，比熱容一

11、般不同。2同種物質(zhì)的不同狀態(tài)，比熱容不同。3水的比熱容比一般的物質(zhì)比熱容都要大。學(xué)生練習(xí)，鞏固比熱容的概念。   利用類比的方法，引導(dǎo)學(xué)生使用比值定義法給比熱容下定義。     培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。     培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。     利用物理知識解決實際問題。比熱容的應(yīng)用質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，可吸收或放出同樣熱量時，比熱容較大的物質(zhì)溫度變化較小。因此，比熱容大的物質(zhì)對調(diào)節(jié)溫度有很好的作用。解釋：1同樣的日照

12、條件下，為什么中午的沙子比海水的溫度要高？2我國吐魯番盆地會出現(xiàn)“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”的現(xiàn)象，你能解釋其中的原因嗎？想想議議：我國北方房中的“暖氣”用水作為介質(zhì)，把燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量帶到房屋中取暖。用水作為輸運(yùn)動能量的介質(zhì)有什么好處？生活中、各種產(chǎn)業(yè)中，還有沒有用水來加熱或散熱的情況？  學(xué)生討論，交流。由一些物質(zhì)的比熱容表可知，水的比熱容比沙子大得多，質(zhì)量相同的水和沙子，如果吸收的熱量相同，水的溫度上升的比沙子小得多，所以中午的沙子溫度比海水溫度高。學(xué)生利用比熱容的知識解釋此現(xiàn)象。學(xué)生討論，交流。 水的比熱容大，質(zhì)量一定的水和其他介質(zhì)相比，升高或降

13、低相同的溫度，水吸收或放出的熱量較多，可以提高熱傳遞的效率。實際生活中利用水的比熱容大的還有汽車用水作為冷卻液、冬天用熱水袋取暖等。  利用比熱容解釋實例加深對比熱容的理解，使抽象的理論具體化。      利用生活實例提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 熱量的計算比熱容在數(shù)值上等于單位質(zhì)量的某物質(zhì)溫度每升高1所吸收的熱量。水的比熱容是4.2×103J/（kg·），它表示什么意思？口答：2kg的水溫度升高1 需要吸收多少熱量？1kg的水溫度升高2 需要吸收多少熱量？質(zhì)量為m的水溫度升高1 需要吸收多少

14、熱量？質(zhì)量為m的水溫度升高t需要吸收多少熱量？質(zhì)量為m的某種物質(zhì)（比熱容為c）溫度升高t需要吸收多少熱量？小結(jié)：物體的質(zhì)量為m，比熱容為c，溫度變化值為t，物體在溫度變化過程中吸收或放出的熱量Q=cmt。例：一個水壺裝滿質(zhì)量為4kg，溫度為20的水，要將水燒開（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），水需要吸收多少熱量？在利用Q=cmt進(jìn)行計算時要注意：1各個物理量的單位。質(zhì)量單位用千克（kg），溫度單位用。2t是溫度的變化值，既不是初溫也不是末溫，注意區(qū)分溫度“升高到”和“升高了”。3物體吸熱升溫和放熱降溫的計算公式相同，注意溫度的變化。4還可以利用公式變形計算質(zhì)量：；比熱容：；溫度變化：。應(yīng)用：1質(zhì)量為2kg的某

15、金屬塊，溫度從30升高到80需要吸收的熱量是4.6×104J，則此金屬塊的比熱容是多大？2一冰塊溫度從-20升高到-10，吸收的熱量為4.2×103J的熱量，求此冰塊的質(zhì)量。c冰2.1×103J/（kg·）3質(zhì)量為2kg的水，溫度為25 ，吸收6.3×104J的熱量，溫度升高到多少？ 根據(jù)比熱容的定義來敘述水的比熱容的物理意義：表示質(zhì)量為1kg的水溫度每升高1所吸收的熱量為4.2×103J。 學(xué)生口答2×4.2×103J 4.2×103×2J m×

16、;4.2×103J m×4.2×103J×t m×c×t      學(xué)生利用熱量的計算公式進(jìn)行計算。                    學(xué)生練習(xí)，計算比熱容、質(zhì)量和溫度變化，熟悉Q=cmt的應(yīng)用。     

17、    結(jié)合比熱容的物理意義，利用算術(shù)的思想推導(dǎo)出比熱容的計算公式。         練習(xí)使用熱量的計算公式進(jìn)行簡單計算。                   通過公式變形加深對比熱容的理解。  利用熱量的計算公式進(jìn)行簡單變形計算，提高物理應(yīng)用能力。 

18、;討論：1在測量少量水的溫度時，從比熱容的角度來分析為什么選用測溫液體為水銀的溫度計，而不選用測溫液體為水的溫度計？2有同學(xué)說：夏天的中午，海水的溫度比沙子的溫度低，是因為海水蒸發(fā)吸熱，使海水的溫度低于沙子的溫度的。請談?wù)勀愕目捶?。學(xué)生討論分析。溫度計測溫度是利用了液體熱脹冷縮的原理，通過熱傳遞使測溫液體與被測物體的溫度相同。水的比熱容比水銀大得多，質(zhì)量相等的水和水銀溫度變化相同時，水吸收的熱量也比水銀大得多，對被測物體的溫度影響較大。學(xué)生討論。可以采用反證法，如果該同學(xué)的說法是正確的，則到了晚上，海水也會蒸發(fā)吸熱，使海水的溫度低于沙子的溫度，這與事實不符，所以白天海水溫度低并不是由于海水蒸發(fā)吸熱造成的。 培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力。        培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用的能力。總結(jié)（5分鐘）課堂小結(jié)：1通過這節(jié)課你學(xué)到了什么？2什么是比熱容，它的單位是什么？怎么讀？3水的比熱容大在實際中有哪些應(yīng)用？4熱量的計算公式。學(xué)生梳理本節(jié)課知識內(nèi)容。1本節(jié)內(nèi)容主要有兩部分：比熱容和熱量的計算。2比熱容是某物質(zhì)在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比。它的單位是“J/（kg·）”，讀作