2024-2025學(xué)年九年級物理上冊 第十二章 內(nèi)能與熱機 12.3 研究物質(zhì)的比熱容教案 （新版）粵教滬版

2024-2025學(xué)年九年級物理上冊第十二章內(nèi)能與熱機12.3研究物質(zhì)的比熱容教案（新版）粵教滬版學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析《2024-2025學(xué)年九年級物理上冊第十二章內(nèi)能與熱機12.3研究物質(zhì)的比熱容教案（新版）》粵教滬版，主要涉及物質(zhì)的比熱容的概念、計算以及應(yīng)用。本節(jié)課是學(xué)生對內(nèi)能與熱機知識的進一步拓展，通過探究物質(zhì)的比熱容，使學(xué)生理解物質(zhì)吸收或釋放熱量與物質(zhì)質(zhì)量、溫度變化的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力和科學(xué)思維。

本節(jié)課教材內(nèi)容與學(xué)生生活實際緊密結(jié)合，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對物理知識的應(yīng)用能力。同時，通過實驗操作和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、解決問題的能力，使學(xué)生在掌握知識的同時，提高科學(xué)素養(yǎng)。

在教學(xué)過程中，要注重理論與實踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生從生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，運用所學(xué)知識解決問題。此外，還要注意培養(yǎng)學(xué)生團隊合作意識，使學(xué)生在互動交流中共同提高。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標包括：

1.科學(xué)探究：通過實驗探究，讓學(xué)生掌握物質(zhì)比熱容的概念，學(xué)會運用控制變量法進行實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)思維。

2.科學(xué)解釋：使學(xué)生能夠運用比熱容的知識解釋生活中的一些現(xiàn)象，如熱水袋取暖、汽車發(fā)動機冷卻等，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

3.科學(xué)交流：在實驗過程中，培養(yǎng)學(xué)生與他人合作、交流討論的習(xí)慣，提升學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對物理實驗的興趣，使其能夠積極主動地參與實驗探究，勇于面對實驗中的困難和挫折，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和堅持不懈的精神。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了九年級物理上冊前幾章的基本概念，如溫度、熱量、內(nèi)能等，并了解熱量傳遞的三個方式。同時，學(xué)生應(yīng)具備一定的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力，能夠運用控制變量法進行實驗設(shè)計。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：九年級學(xué)生對物理實驗和生活中的現(xiàn)象具有較強的好奇心，因此，通過聯(lián)系生活實際和實驗操作，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生具備一定的邏輯思維和分析問題的能力，能夠進行實驗探究和數(shù)據(jù)處理。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生喜歡互動和合作學(xué)習(xí)，愿意參與小組討論和實驗操作。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解物質(zhì)的比熱容概念時，學(xué)生可能會對質(zhì)量和溫度變化之間的關(guān)系產(chǎn)生困惑。此外，在實驗操作過程中，學(xué)生可能對如何精確測量溫度和熱量產(chǎn)生困難，以及對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析能力有待提高。在應(yīng)用比熱容知識解釋生活現(xiàn)象時，學(xué)生可能會遇到難以將理論知識與實際現(xiàn)象相結(jié)合的挑戰(zhàn)。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：為了達到本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標，將采用以下教學(xué)方法：

a.實驗探究：組織學(xué)生進行實驗，讓學(xué)生親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)思維。

b.小組討論：將學(xué)生分成小組，鼓勵學(xué)生相互交流、討論，共同解決問題，提升學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

c.案例分析：提供一些與比熱容相關(guān)的實際案例，讓學(xué)生運用所學(xué)知識進行分析，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

d.講授法：教師在適當(dāng)?shù)臅r候進行講解，為學(xué)生提供理論知識框架，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識。

2.教學(xué)活動設(shè)計：

a.實驗活動：安排學(xué)生進行物質(zhì)的比熱容實驗，讓學(xué)生通過實驗觀察和數(shù)據(jù)分析，探究物質(zhì)的比熱容與質(zhì)量、溫度變化的關(guān)系。

b.小組討論：在實驗前后，組織學(xué)生進行小組討論，讓學(xué)生分享實驗心得，討論實驗結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)交流能力。

c.案例分析：提供一些與比熱容相關(guān)的實際案例，如熱水袋取暖、汽車發(fā)動機冷卻等，讓學(xué)生運用所學(xué)知識進行分析，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

d.角色扮演：設(shè)計一個關(guān)于比熱容應(yīng)用的場景，讓學(xué)生扮演不同角色，進行角色扮演，增強學(xué)生的實踐操作能力和團隊合作意識。

3.教學(xué)媒體和資源：

a.PPT：制作精美的PPT，展示實驗步驟、案例分析等，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識。

b.實驗器材：準備實驗所需的器材，如燒杯、溫度計、加熱器等，確保實驗的順利進行。

c.視頻資源：為學(xué)生提供一些與比熱容相關(guān)的視頻資源，如實驗操作視頻、實際應(yīng)用場景視頻等，幫助學(xué)生更好地理解知識。

d.在線工具：利用在線工具，如數(shù)據(jù)分析軟件等，輔助學(xué)生進行實驗數(shù)據(jù)處理和分析，提高學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出本節(jié)課主題。

過程：教師通過播放一個關(guān)于比熱容的實際應(yīng)用場景視頻，如汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的工作原理，引發(fā)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。接著，教師簡要介紹本節(jié)課的主題，引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2.實驗探究（10分鐘）

目標：讓學(xué)生通過實驗操作，探究物質(zhì)的比熱容與質(zhì)量、溫度變化的關(guān)系。

過程：教師組織學(xué)生進行物質(zhì)的比熱容實驗，引導(dǎo)學(xué)生掌握實驗步驟和實驗方法。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)。教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的問題，幫助學(xué)生理解實驗原理。

3.小組討論（20分鐘）

目標：培養(yǎng)學(xué)生團隊合作意識，提高學(xué)生科學(xué)交流能力。

過程：教師將學(xué)生分成小組，讓學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，進行小組討論。學(xué)生通過討論，共同分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)實驗結(jié)論。教師參與各小組的討論，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的困難。

4.案例分析（10分鐘）

目標：提高學(xué)生知識應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)解釋能力。

過程：教師提供一些與比熱容相關(guān)的實際案例，如熱水袋取暖、汽車發(fā)動機冷卻等，讓學(xué)生運用所學(xué)知識進行分析。學(xué)生通過分析案例，理解比熱容在生活中的應(yīng)用，提高知識應(yīng)用能力。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：提升學(xué)生表達能力，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維。

過程：每個小組選取一名代表，將本組的討論成果和案例分析進行展示。其他學(xué)生認真傾聽，對展示內(nèi)容進行點評，提出疑問和建議。教師對學(xué)生的展示和點評進行總結(jié)，給予肯定和指導(dǎo)。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生歸納總結(jié)能力。

過程：教師引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課的內(nèi)容進行小結(jié)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識。學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)收獲，教師對學(xué)生的表現(xiàn)進行點評，給予鼓勵和指導(dǎo)。最后，教師布置課后作業(yè)，讓學(xué)生進一步鞏固所學(xué)知識。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

a.《物質(zhì)的比熱容及其應(yīng)用》：介紹物質(zhì)的比熱容的計算方法、應(yīng)用領(lǐng)域以及與生產(chǎn)、生活的關(guān)系。

b.《熱力學(xué)第一定律與內(nèi)能》：深入講解熱力學(xué)第一定律，讓學(xué)生理解內(nèi)能的概念、計算方法及其應(yīng)用。

c.《熱機的工作原理與效率》：詳細介紹熱機的工作原理、效率計算以及提高熱機效率的方法。

d.《生活中的熱現(xiàn)象解析》：分析生活中常見的熱現(xiàn)象，如熱水袋取暖、烹飪等，讓學(xué)生運用所學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象。

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

a.學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)資源，了解物質(zhì)的比熱容在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用，如航天、汽車等。

b.學(xué)生可以進行家庭小實驗，探究物質(zhì)的比熱容與日常生活的關(guān)系，如比較不同材質(zhì)的物體在相同熱量作用下的溫度變化。

c.學(xué)生可以查閱相關(guān)書籍和論文，深入了解比熱容的微觀機制，如分子運動與比熱容的關(guān)系。

d.學(xué)生可以參加學(xué)校或社區(qū)的科學(xué)講座和實踐活動，拓寬視野，將所學(xué)知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。板書設(shè)計1.物質(zhì)的比熱容

①定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量。

②計算公式：c=Q/(m*Δt)

③單位：J/(kg·℃)

2.比熱容與質(zhì)量、溫度變化的關(guān)系

①質(zhì)量：質(zhì)量越大，比熱容越大。

②溫度變化：溫度變化越大，比熱容越大。

3.比熱容的應(yīng)用

①取暖：熱水袋、暖氣等。

②冷卻：汽車發(fā)動機、電腦散熱器等。

4.實驗注意事項

①控制變量法：保持其他條件不變，只改變質(zhì)量和溫度。

②精確測量：使用準確的溫度計和熱量計。

③安全操作：使用熱水和加熱器時，注意安全。

5.課堂總結(jié)

①物質(zhì)的比熱容是描述物質(zhì)吸收或釋放熱量能力的物理量。

②比熱容與質(zhì)量、溫度變化密切相關(guān)，有實際應(yīng)用價值。

③實驗操作和數(shù)據(jù)分析是研究比熱容的重要方法。

板書設(shè)計要求簡潔明了，重點突出，通過圖文并茂的方式，將抽象的知識點具象化，使學(xué)生更容易理解和記憶。同時，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，可以適當(dāng)增加一些趣味性的元素，如漫畫、插圖等，使板書更具藝術(shù)性。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

閱讀材料：

-《物質(zhì)的比熱容：原理與應(yīng)用》：深入探討物質(zhì)的比熱容的物理原理及其在工程技術(shù)和日常生活中的應(yīng)用。

-《熱力學(xué)第一定律》：詳細介紹熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容及其在熱機效率計算中的應(yīng)用。

-《熱機的發(fā)展歷程》：介紹熱機的發(fā)展歷程，包括蒸氣機、內(nèi)燃機、燃氣輪機等，以及它們在工作原理和效率上的差異。

-《比熱容與氣候》：探討比熱容對地球氣候的影響，包括全球變暖、冰川融化等現(xiàn)象。

視頻資源：

-《物質(zhì)的比熱容實驗演示》：演示如何進行物質(zhì)的比熱容實驗，以及如何解釋實驗結(jié)果。

-《熱機工作原理動畫》：通過動畫形式講解熱機的工作原理及其效率計算。

-《氣候變化與比熱容》：探討全球氣候變化的原因及其與比熱容的關(guān)系。

2.拓展要求：

鼓勵學(xué)生利用課后時間進行自主學(xué)習(xí)和拓展，教師可提供必要的指導(dǎo)和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等。學(xué)生可以選擇自己感興趣的內(nèi)容進行深入學(xué)習(xí)，通過閱讀材料和觀看視頻資源，鞏固所學(xué)知識，并能夠?qū)⒗碚撝R與實際應(yīng)用相結(jié)合。同時，學(xué)生可以嘗試進行一些實踐活動，如進行家庭小實驗，探究物質(zhì)的比熱容與日常生活的關(guān)系，或者參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科學(xué)講座和實踐活動，拓寬視野，將所學(xué)知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)：

-物質(zhì)的比熱容是描述物質(zhì)吸收或釋放熱量能力的物理量。

-比熱容與質(zhì)量、溫度變化密切相關(guān)，有實際應(yīng)用價值。

-實驗操作和數(shù)據(jù)分析是研究比熱容的重要方法。

-比熱容的概念、計算和應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中具有重要意義。

2.當(dāng)堂檢測：

1.選擇題：

a.下列哪種物質(zhì)比熱容最大？

-A.水

-B.鐵

-C.空氣

-D.石頭

b.下列哪個過程中，物質(zhì)比熱容不變？

-A.物體從20℃加熱到50℃

-B.物體從50℃冷卻到20℃

-C.物體從100℃加熱到150℃

-D.物體從150℃冷卻到100℃

2.填空題：

a.物質(zhì)的比熱容是單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量，單位是____。

b.比熱容與____和____有關(guān)，有實際應(yīng)用價值。

c.在實驗中，我們通過____和____來研究物質(zhì)的比熱容。

d.比熱容的概念、計算和應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中具有重要意義。

3.簡答題：

a.解釋為什么比熱容與質(zhì)量和溫度變化有關(guān)？

b.舉例說明比熱容在生活中的應(yīng)用。

4.計算題：

a.有一杯水，質(zhì)量為2kg，溫度從20℃升高到40℃，吸收的熱量為1000J。計算水的比熱容。

b.一輛汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的水，質(zhì)量為10kg，溫度從80℃降低到60℃，放出的熱量為8000J。計算水的比熱容。反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實驗探究：通過實驗探究，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)，增強學(xué)生的參與感和學(xué)習(xí)興趣。

2.小組合作：組織學(xué)生進行小組討論和合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和溝通能力。

3.生活實例：結(jié)合生活實例，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

（二）存在主要問題

1.實驗操作難度：學(xué)生在實驗操作過程中，可能會遇到一些困難，如溫度測量不準確、數(shù)據(jù)