雍韶娟《比較不同物質(zhì)的吸熱能力》實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

附件：2022年第十屆全區(qū)中學(xué)物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參評表作品全稱《探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力》所在學(xué)校寧夏中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)宣和鎮(zhèn)東臺(tái)學(xué)校聯(lián)系電

名雍韶娟性別女年齡31組別理化組縣（區(qū)）或市教研室意見蓋章（簽名）2022年月日實(shí)驗(yàn)說明（一）設(shè)計(jì)原理(含原理圖和實(shí)物圖）探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力的實(shí)驗(yàn)是北師大版九年級物理第十章第三節(jié)內(nèi)容，不同物體吸收熱量的多少除了與它的質(zhì)量、溫度變化有關(guān)外，研究探究不同物質(zhì)吸收熱量的多少還與它的吸熱能力有關(guān)，對于學(xué)生理解、學(xué)習(xí)、運(yùn)用比熱容的知識具有相當(dāng)重要的作用。北師大版課本讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)中需要控制的變量過多，給學(xué)生的操作帶來一定困難，同時(shí)要通過最后的溫度變化讓學(xué)生理解不同物質(zhì)的吸熱能力，是有一定難度的，但是設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，對后面的知識探究就奠定了良好的基礎(chǔ)。1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：運(yùn)用控制變量法使水和煤油的質(zhì)量相等、初溫相同、相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，通過秒表，觀察水和煤油在升高相同的溫度時(shí)所用時(shí)間的多少。在升高相同溫度時(shí)用時(shí)較長的自然吸收熱量就較多，表示吸收熱量的能力就較強(qiáng)，即比熱容較大；（吸收熱量的能力與時(shí)間成正比）2、實(shí)驗(yàn)器材：相同規(guī)格的電加熱器2個(gè)，燒杯2個(gè)（型號相同、質(zhì)量相等）、溫度計(jì)2個(gè)、鐵架臺(tái)、冷水、煤油、秒表、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干等（二）實(shí)驗(yàn)方法（或?qū)嶒?yàn)過程）1、按照圖示連接電路圖。2、同一室溫下，取相同質(zhì)量40g的煤油和水，保證兩試管中液體的初溫相同；3、將溫度計(jì)放入裝有煤油和水的燒杯中4、閉合學(xué)生電源開關(guān)，同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)，觀察兩燒杯中溫度計(jì)的變化；5、在煤油中的溫度計(jì)達(dá)到40℃時(shí)記下所用的時(shí)間；并且斷開控制煤油的開關(guān)，停止給煤油加熱6、繼續(xù)給水加熱，2min后，水的溫度也達(dá)到40℃7、比較升高相同溫度時(shí)所用時(shí)間的不同；8、得出結(jié)論：升高相同溫度時(shí)，所用時(shí)間較長的物質(zhì)吸收的熱量較多，吸收熱量的能力較強(qiáng)（比熱容較大）。（三）實(shí)驗(yàn)效果（做了哪些優(yōu)化、改進(jìn)）傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法是使用控制變量法，使兩種物質(zhì)的質(zhì)量相等，吸收的熱量相同，通過觀察溫度計(jì)上示數(shù)的變化，得出結(jié)論：溫度計(jì)示數(shù)上升較快的物質(zhì)，升高1℃所需的熱量較少，吸收熱量的能力較?。幢葻崛葺^?。?。它的不足之處：⑴水和食用油吸收相同的熱量用酒精燈加熱實(shí)驗(yàn)裝置有較大的誤差，容易受到外界環(huán)境的影響（如風(fēng)向、石棉網(wǎng)的初溫、兩個(gè)酒精等的火焰有大小等）不便于控制；⑵通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：吸熱能力的大小與溫度的變化成反比，學(xué)生要多轉(zhuǎn)動(dòng)一下思維才能理解，結(jié)論沒有改進(jìn)后的直接；⑶所需要的實(shí)驗(yàn)器材也比較多，不利于實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備與操作。⑷所用燒杯體積過大，與空氣的接觸面積過大，所以散熱過多，造成實(shí)驗(yàn)測量誤差過大。本實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)之處：⑴用電學(xué)儀器加熱，小于人的安全電壓，比起用酒精燈加熱更加的安全更加環(huán)保；也減少了小組實(shí)驗(yàn)時(shí)對器材的需要；⑵本實(shí)驗(yàn)可以利用學(xué)生電源的開關(guān)直接控制水和煤油同時(shí)加熱，實(shí)驗(yàn)的誤差更??；⑶現(xiàn)象明顯，便于對比、便于操作⑷實(shí)驗(yàn)中，將原實(shí)驗(yàn)觀察溫度計(jì)示數(shù)變化改為觀察