人教版初中物理九年級(jí)上冊(cè)課時(shí)6 第十三章 利用比熱容解釋相關(guān)問(wèn)題（第三節(jié)）第2課時(shí) 教案

《用比熱容解釋相關(guān)問(wèn)題》教學(xué)設(shè)計(jì)廣州市第十七中學(xué)物理科肖永紅課題名稱：用比熱容解釋相關(guān)問(wèn)題教材版本：人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書九年級(jí)教學(xué)背景分析（一）教學(xué)內(nèi)容的地位和作用本節(jié)知識(shí)是在改變內(nèi)能的方式之一，熱傳遞的基礎(chǔ)上展開(kāi)的，因?yàn)槲矬w吸熱、放熱現(xiàn)象在生活中十分普遍，而比熱容又是影響吸、放熱多少的因素之一。本節(jié)課從溫度計(jì)，這一常見(jiàn)的、又是學(xué)比及有關(guān)現(xiàn)象的分析，提高學(xué)生觀察生活、分析問(wèn)題的能力，以及提高學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而體現(xiàn)物理教學(xué)從生活走向物理的理念。（二）學(xué)情分析：溫度變化不同的現(xiàn)象，知道這一現(xiàn)象與物質(zhì)的比熱容有關(guān)，并得到了熱量公式；但仍不清楚比熱容特性的含義與應(yīng)用，本節(jié)課，就是希望通過(guò)對(duì)生活中、自然界中一些常見(jiàn)現(xiàn)象的分析，引導(dǎo)學(xué)生理解比熱容的物理意義，掌握用熱量公式分析問(wèn)題的基本方法。教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1的應(yīng)用,分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2（二）過(guò)程與方法1、借助教師創(chuàng)設(shè)的情境，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到教學(xué)活動(dòng)中；2、通過(guò)使用不同的自制溫度計(jì)測(cè)量同一液體的末溫，比較它們的差距，分析原因，尋找提第1頁(yè)共8頁(yè)3、通過(guò)討論與思考，體會(huì)比熱容的特性：是反映物體在溫度變化時(shí)，吸熱或放熱能力的物4、學(xué)會(huì)用公式法，解釋生活中常見(jiàn)的與比熱容有關(guān)的熱現(xiàn)象（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)回顧與討論，培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣和思維能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)常見(jiàn)的、熟悉的現(xiàn)象的本質(zhì)進(jìn)行思考，探索日常生活中的物理學(xué)道理，產(chǎn)生樂(lè)于探索自然規(guī)律的情感，體驗(yàn)自然科學(xué)的價(jià)值，體驗(yàn)知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐而又應(yīng)用于實(shí)踐的辯證關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)(一)教學(xué)重點(diǎn)1、熱傳遞過(guò)程中，物體的吸、放熱的多少與比熱容、質(zhì)量和溫度變化量的關(guān)系2、通過(guò)對(duì)自制液體溫度計(jì)的測(cè)溫結(jié)果的討論，學(xué)會(huì)用熱量公式分析問(wèn)題(二)教學(xué)難點(diǎn)1、對(duì)比熱容概念的理解教學(xué)方式和教學(xué)手段（一）教學(xué)方式：通過(guò)利用不同的自制液體溫度計(jì)對(duì)物體進(jìn)行測(cè)溫，要求學(xué)生用熱量公式對(duì)測(cè)量結(jié)果加以分析，從中體驗(yàn)熱傳遞伴隨熱量交換的過(guò)程，體會(huì)比熱容的物理意義；通過(guò)實(shí)例推導(dǎo)各物理量之間的關(guān)系，啟發(fā)引導(dǎo)，理解生活中相關(guān)的現(xiàn)象。（二）教學(xué)手段：講練結(jié)合（三）學(xué)生學(xué)習(xí)方式：教師把學(xué)生引入情境，引導(dǎo)學(xué)生思考、分析教學(xué)過(guò)程時(shí)教師活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖間我們一起來(lái)了解比熱容的應(yīng)用。比熱容是公式表示為：（讀一遍）其中，C表示物質(zhì)的比熱容，Q表示熱量，m表示質(zhì)量，t則表示溫度的變化量。我們把單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高或降低1或放出的熱量，叫作這種物質(zhì)的比熱容。它的單位是這樣寫的，讀作：焦耳每千克攝氏度公式：J/(kg)讀作焦耳每千克攝氏度第2頁(yè)共8頁(yè)均無(wú)關(guān)。你能從表中得到什么信息？從“比熱容”表中，我們可以看出：1、每種物質(zhì)，都有屬于自己的比熱容；不同物質(zhì)，比熱容一般不同；但是它們的比熱容卻是相同的。同學(xué)看一看，同一種物質(zhì)，比熱容相同嗎？1熱容一般不同；對(duì)比水和冰的比熱容。水和冰是同一種物質(zhì)，但物態(tài)不同，2、同一種物質(zhì)，它們的比熱容也不同比熱容不一定相因此，我們發(fā)現(xiàn)，2、同一種物質(zhì)，比熱容不一定相同；只有狀態(tài)相同的同種物質(zhì)，比熱容才相同。3比熱容大于固體我們還會(huì)發(fā)現(xiàn)：3但液態(tài)金屬水銀卻是個(gè)例外的比熱容?，F(xiàn)在，請(qǐng)你找一找，表格中，哪種物質(zhì)的比熱容最大？對(duì)，水的比熱容最大4.2×103焦耳每正確讀出水的比熱容嗎？千克攝氏度水的比熱容，寫作：4.2×10J/（kg·℃）讀作：4.2×103焦耳每千克攝氏度的水，溫度它表示什么意思呢？1℃，需要4.2×3J那么，的水，溫度升高℃，需要吸收多少熱量呢？的熱量。水的比熱容就告訴我們，的水，溫度升高1℃，需要吸收4.2×3J的熱量。那么，的水，溫度降低1℃，放出多少熱量呢？的水，溫度的水，溫度降低1℃，放出的熱量也是4.210J。升高或降低因此，綜上所述，的水，溫度升高或降低1℃，吸收或1放出的熱量都是4.2×10J的熱量為4.2×10J。請(qǐng)你算一算，下列情況，水能吸收或放出多少熱量呢？Q=cm△t的水，溫度升高1℃，吸收的熱量為4.210J的水，溫度降低℃，放出的熱量為4.210J你做對(duì)了嗎？做對(duì)的同學(xué)，請(qǐng)總結(jié)出你的計(jì)算方法：放出的熱量也可以用相同方法求第3頁(yè)共8頁(yè)式：Q=cmt請(qǐng)你再練一練這道題，并寫出它的計(jì)算過(guò)程：質(zhì)量為60℃降低到熱量？首先從“比熱容表”中查找煤油的比熱容是2.1×3J/找出已知的物理kg1量量是2.1×10J。Q=cm△t10kg的煤油，降低10℃，還會(huì)放出多少熱量水的比熱容大，在生活中有很多應(yīng)用。比如分析用水做運(yùn)輸能量的介質(zhì)有什么好處呢？也有關(guān)。公式：根據(jù)公式Q=cm△t分析：質(zhì)量相同的物體、降低相同的溫度，比熱容越大，放出的熱量越多。管里常用熱水來(lái)作為介質(zhì)。用水作為介質(zhì)，可以達(dá)到較好的如何呢？制暖效果。根據(jù)公式Q=cm△t度，比熱容越小，放出的熱量越少。水，它放出的熱量就少于水，效果當(dāng)然就不如水。另外，還記得剛才的計(jì)算嗎，質(zhì)量都是10千克的水和出對(duì)比煤油，溫度都下降10℃，水吸收的熱量是煤油的2倍！是不是可以很直觀的得知哪種物質(zhì)放熱多？物理量進(jìn)行分析。好呢？為什么？第4頁(yè)共8頁(yè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體溫度可以高達(dá)2000℃以危險(xiǎn)的發(fā)生，需要給發(fā)動(dòng)機(jī)散熱。根據(jù)公式Q=cm△t度，比熱容越大，吸收的熱量越多。收的熱量就多，可以達(dá)到較好的冷卻效果。下面我們嘗試用比熱容，分析跟溫度計(jì)有關(guān)的問(wèn)題。液體溫度計(jì)是生活中常見(jiàn)的測(cè)溫工具。了，這是什么原因呢？溫度升高。溫度計(jì)測(cè)溫液體與熱水之間有溫度差，會(huì)發(fā)生熱傳遞，其中溫度計(jì)內(nèi)的測(cè)溫液體因?yàn)槲樟藖?lái)自熱水放出的熱量的溫度示數(shù)也就發(fā)生了變化。這一過(guò)程低溫物體吸熱，溫度升高這個(gè)過(guò)程高溫物體放熱，溫度降低中，若不計(jì)熱量直至兩者溫度達(dá)到相同損失，溫度計(jì)吸收的熱量Q吸等溫度了。于熱水放出的熱量Q。1m1表示，溫度計(jì)的初始溫度用10如果熱水溫溫度計(jì)中測(cè)溫液體吸收的熱量為Q=cmt；度下降越多，也就是溫度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后測(cè)出的溫度值t就會(huì)越小，如何使溫度計(jì)吸熱盡量少呢？根據(jù)Q=cm△1們發(fā)現(xiàn)應(yīng)該使溫度計(jì)的測(cè)溫液體的比熱容1、質(zhì)量m1和溫度變化量△1都小一點(diǎn)。如何實(shí)現(xiàn)呢？一定會(huì)明顯小于熱水最初的溫度＜樣，溫度計(jì)測(cè)出溫液體，并讓它的質(zhì)量盡量小一些，至于這個(gè)溫度差△t1，比熱容c1m1減小得也少，對(duì)被測(cè)液體的初溫影響也越小。來(lái)的就不是熱水原來(lái)的溫度，而是比原來(lái)的溫度降低了。第5頁(yè)共8頁(yè)用自制溫度計(jì)測(cè)量出來(lái)的結(jié)果會(huì)比實(shí)驗(yàn)室用的溫度計(jì)測(cè)量出來(lái)結(jié)果有偏差嗎？根據(jù)溫度計(jì)的Q溫度降低也越多；=cm11根據(jù)公式Q=cm△t自制溫度計(jì)中的測(cè)溫液體質(zhì)量太大，會(huì)的分析，結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室的溫度計(jì)測(cè)出的結(jié)果產(chǎn)生偏差。的現(xiàn)象還有很多，大家課后可以繼續(xù)關(guān)注和討論。最后，讓我們一起來(lái)討論這道題的質(zhì)量是100g，若相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，請(qǐng)根據(jù)圖像回答：1）CD階段物質(zhì)共吸收了多少熱量？這樣做對(duì)嗎？不對(duì)！由圖像可知：AB段物質(zhì)是液態(tài)的水，于是應(yīng)該用水的比熱容；正確做法是：2）階段物質(zhì)共吸收了多少熱量？這樣做對(duì)嗎？不對(duì)。我們知道，冰的熔化過(guò)程是需要吸熱的，所以Q不可能為第6頁(yè)共8頁(yè)；其次，段是冰的熔化過(guò)程，物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)，不并不知道固液共存狀態(tài)下物質(zhì)的比熱容是多少。那能用什么方法求這段過(guò)程吸收的熱量呢？由題目可知，相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同5~15分鐘，15~25分鐘，CD階段物質(zhì)吸收的熱量相等，也等于4.2×10J。3）請(qǐng)你根據(jù)圖像分析說(shuō)明冰的比熱容小于水的比熱容。因?yàn)橛蓤D像可知，AB段是冰，段是水，由前面的分析AB段0~5分鐘，段15~20分鐘來(lái)進(jìn)行分析比較在5分鐘內(nèi)，冰和水吸收的熱量相同，即Q=Q水冰熔化成水的過(guò)程中，質(zhì)量不變，即m=m水冰的溫度變化是10℃，水的溫度變化是5℃左右，即△t冰＞△t水根據(jù)公式，可以得出，冰的比熱容小于水。好了，今天我們就學(xué)習(xí)到這里。同學(xué)們，再見(jiàn)！同學(xué)們，大家好！位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高或降低1叫作這種物質(zhì)的比熱容。放出熱量的多少、質(zhì)量和溫度變化量等因素均無(wú)關(guān)。不同物質(zhì)，比熱容一般不同；同一種物質(zhì)，比熱容不一定相同；、判斷對(duì)錯(cuò)：只按公式，就認(rèn)為（1）比熱容與熱量成正比，與質(zhì)量和溫度變化成反比也不能簡(jiǎn)單的把比熱容劃分成：2下面的例子第7頁(yè)共8頁(yè)、如圖所示，給出了三種質(zhì)量均為的不同物質(zhì)，溫度升高1容均不變）1）圖中三種物質(zhì)中的比熱容最大。物質(zhì)溫度升高1℃所吸收的熱量這樣的表述，于是，可以對(duì)照比熱容的物理意義，單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高或降低1℃，吸收或放出的熱量，叫作這種物質(zhì)的比熱容，從而知道圖像就是表示三種不同物質(zhì)的比熱容?，F(xiàn)在，你能知道三種物質(zhì)比熱容的大小關(guān)系嗎？它們的大小關(guān)系是即，甲的比熱容最大。（2）質(zhì)量同為的這三種物質(zhì)，降低相同溫度，哪一種放熱較多？請(qǐng)說(shuō)明依據(jù)。Q=cm△t得出甲物質(zhì)放出的熱量多；（3）