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《科学探究：物质的比热容》教学设计

一、教材与学情分析

教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上，进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关，从而提出了比热容的概念，它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题，经过探究活动得出结论，并应用探究所得解决实际问题，新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立，这是下节课进行热量计算的基础。

从学生角度看，初中学生已基本掌握探究的模式程序，基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用，本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式，充分发挥学生的主动性和创造性，让学生在探究活动中切实体验物质的热属性，以加深学生对比热容概念的理解。

二、教学目标

1．知识与技能

·了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。

·会查比热容表。

2．过程与方法

·通过探究，比较不同物质的吸热能力。

·尝试用比热容解释简单的自然现象，培养学生的知识迁移能力。

3．情感、态度与价值观

·利用探究性学习活动，培养学生的实践能力和创新精神，培养解决问题的能力。

三、教学重点、难点的确定

应把探究不同物质的吸热能力，作为本节教学的重点。由于比热容的概念内涵较深、外延较广，涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系，学生往往难以理解，所以对比热容概念的理解，以及应用比热容的知识来解释自然现象、解决实际问题，则是学生学习的难点。

四、教法学法

主要采用科学探究等方法开展本节教学，探究中用到了控制变量法、转换法，给比热容下定义时，用到比值定义法、类比法。

五、教学用具

教师用：多媒体及课件。

学生用：铁架台、电炉子、石棉网、酒精灯、火柴、干沙子、水、煤油、沙子、天平、温度计、手表、大烧杯、大试管、搅棒等。

六、设计理念

1．本节探究活动，要充分发挥学生的主动性和创造性，引导学生独立寻找解决实验中遇到的问题的办法，鼓励学生对课本提供的探究方案进行大胆的改进，以培养学生的创新精神和实践能力，并使学生在探究中受到科学态度和科学精神的熏陶，体验成功的愉悦。2．为帮助学生理解比热容的概念，努力使本节的教学活动源于生活，服务于生活，帮助学生构建“身边的物理”，从而顺利突破教学难点。

七、教学程序设计教学流程

设计意图

【导入新课】利用多媒体播放一段中央电视台当天天气预报的录相片段，播放前提醒学生特别注意观察各城市最高气温和最低气温，看看能不能从中发现什么规律？提出问题：“为什么内陆的昼夜温差比沿海地区大呢？”让学生带着这个问题开始本节课的学习，并揭示课题。

【经验探究】

一、提出问题

1．从小到大，咱们同学当中有谁帮助妈妈烧过水？（可适当进行爱劳动、孝敬父母的教育）

2．烧水时，水吸收的热量的多少跟哪些因素有关？有怎样的关系？请用你的生活经验来支持你的观点。

二、教师引导学生互相交流、反驳，对回答不完善的地方可补充完善

三、分析归纳、得出结论（教师板书）

1．与水的质量有关，水的质量越大吸收热量越多。

2．与水温升高多少有关，水温升高越多吸收热量越多。

【实验探究】提出问题：是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同，它们吸收的热量就相等呢？或者说物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关？

猜想与假设：学生猜想物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关？

制定计划与设计实验：

1．教师导引一：教师为同学们提供了水、煤油、沙子三种物质，同学们可任意选择。

2．教师导引二：怎样确定水和砂子吸收的热量是否相同？学生经讨论认为：通过加热时间的长短来确定。教师强调：必须保证热源相同且较稳定。

3．让学生合作交流、设计方案。教师加入学生的小组讨论之中，倾听学生的思路，适时点拨。

4．学生利用实物投影展示设计方案，表述自己的设计思路。

方案一：用相同质量的两种物质，让它们升高相同的温度，比较加热时间。（表一）物质的种类

升高的温度（）

加热的时间（min）

方案二：用相同质量的两种物质，给它们加热相同时间，比较温度升高的多少。（表二）物质的种类

加热的时间（min）

升高的温度（）

在学生的交流过程中，教师适时提出学生设计或交流时忽略的问题，如：你们怎样获得质量相同的水和沙子？你们怎样使沙子内外温度达到一致？他们组采用的热源是否稳定，怎样改进更好？

5．学生根据交流情况，适当修正自己的方案。

四、进行实验，收集数据

1．教学提醒实验时要注意的问题：

（1）为节省实验时间，每小组所采用的两种不同物质的质量要适当的少一些，用热水做热源的小组可用暖瓶里初温较高的热水；

（2）如果两种物质的初温不相等，可通过加热的方式调整一下。

2．选取自己方案中所需的实验器材

3．以小组为单位进行实验，教师巡回指导，针对学生实验中出现的困难及时给予帮助、存在的问题及时进行纠正。

五、分析与论证

1．各小组根据实验收集的数据分析归纳，得出结论。

2．利用实物投影展示几个小组的数据，进行交流。3．根据实验数据学生不难得出物体吸收热量的多少与物质种类有关的结论。接着进一步分析出不同物质的吸热能力，由表一数据可比较容易分析出水吸热能力强，教师可针对表二里的数据进行引导：问：若要使质量相同的水、沙子均升高相同的温度，该怎么办？答：应对水加热更长的时间，让它继续吸热。问：水和沙子谁的吸热能力强？答：在同等条件下的水吸热多，故而水吸热能力强。

【知识提升】

提出问题：如何体现不同物质吸热能力不同的性质呢？

引导学生分析：要在相同条件下比较，即必须让质量相同，温度升高也相同，而质量都取单位质量（1kg），温度都取升高1，比较起来最为方便。让学生类比密度的定义方法，用比值定义法给比热容下定义。

介绍比热容的符号、单位。

强化训练：把一盆水倒掉三分之一，比热容有无变化？把这盆水由20加热到100，比热容有无变化？

引导学生观察比热容表。

（1）任选一种物质，让学生在表中查出它的比热容，并说明表中数据所表明的物理意义。

（2）让学生通过观察、对比、分析，看看能从中获取哪些信息？

【迁移应用】引导学生讨论：水的比热容大在生活中的广泛应用：

（1）在我们家中安装的“暖气”用什么作介质？

（2）用水做输运能量的介质有什么好处？

（3）生活中、各产业中，还有没有用水来加热和散热的情况？解释导入新课中提到的问题：为什么内陆城市比沿海城市的昼夜温差大？

【课堂总结】引导学生从知识所得、能力所获、情感体验各方面进行总结。

八、板书设计§12．2比热容

1、探究：物体吸热多少与哪些因素有关

升高的温度有关

与质量有关

与物质的种类有关

2、定义：单位质量的某种物质，温度升高1所吸收的热量叫做这种物质的比热容。符号：c2．单位：J/(kg·)

3．比热容是物质的一种属性。

4．应用：

九、教学反思

（一）本节课的教学设计设法让学生体会到“生活的物理，社会的物理”。我在设计此课时，从沿海渔民极为关心的天气预报入手，引入新课；紧接着让学生联系着他们极为熟悉的烧水现象，探究出影响物体吸收热量的多少的两个因素；最后又利用所学知识解释生活中、自然界的一些现象，这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识，极大激发了学生学习物理的兴趣。

（二）纵观本节课的设计，不难发现每个环节都由提出问题入手开展教学的，这一个个精心设计的问题，组成一个步步攀升的台阶，带领学生走向科学的殿堂。

（三）在不违背新课程标准的前提下，在本节课教学过程中，我对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式，探究方案的设计等等。这些改革有利于培养学生的兴趣，提高学生的分析问题和解决问题的能力。

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比热容

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教学目标：
（一）知识与技能
1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性，掌握比热容的单位。
2.能用热量的计算公式解决较简单的热量计算题。
（二）过程与方法
1.通过探究，比较不同物质的吸热能力；
2.阅读“气候与热污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解“热岛效应”。
（三）情感、态度与价值观
利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
教学重点：
比热容的定义与应用。
教学难点：
运用比热容的概念，解决实际问题。
教学方法：
演示实验与学生实验相结合的教学方法。
教学用具：
烧杯两个，各装等量的水和煤油，两支温度计，两个相同功率的电热器（热
得快），两个搅拌器。
教学过程：
（一）复习提问
提问：热传递的实质是什么？什么叫做热量？为什么热量的单位跟功的单位相同？
（二）引入新课
利用热量单位卡的规定引入新课。
从热量单位卡的规定，我们知道使1克水升高1℃需要吸收的热量是1卡。这个规定中限定了1克的水，限定了温度升高1℃。可见水的质量越多，升高温度的度数越多，需要吸收的热量越多。其实大家也都有这方面的经验。
举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。
卡的规定中，还限定了升温的物质是水。那么，其他物质，在质量相等、温度升高的度数也相等时，吸收的热量是不是跟水一样多呢？
（三）新课教学
一、热量的大小跟哪些因素有关？
热总是由高温物体传向低温物体，直到温度相等为止。高温物体放热，温度降低；低温物体吸热，温度升高。当物体的温度升高或降低时，物体吸收或放出的热量多少跟什么条件有关呢？
1．热量跟物体的质量有关。
我们都有这样的常识，同温度的一壶水和半壶水，要加热到沸腾，一壶水吸收的热量多。同样，要把开水自然冷却，水越少，凉得越快，所以，物体温度升高或降低时，吸收或放出的热量跟质量有关。质量越大，热量越多。
2．热量跟物体升高或降低的温度有关。
同一块铁，把它烧到温度为100℃需要的热量少，继续把它烧到1000℃，需要的热量多。可见，物体吸收或放出的热量还和升高或降低的温度有关。温度的变化越大，热量越多。
3．热量跟物质的种类有关。
我们也有这样的经验：一块铁放在火上烧很快就非常烫了。而对水加热，经过很长时间，水才微微发热。也就是说，铁比水容易热（即吸收的热量少）。
为了比较不同物质的这方面的热学特性，我们做下面的实验（介绍实验装置，讲解观察的内容）。
这是两个相同的烧杯。在烧杯中分别装入质量相等的水和煤油，用相同的电热器对它们加热。水和煤油吸收热量，温度升高，我们用温度计测量水和煤油的初温度和末温度。由于电热器是完全相同的，可以认为在相等的时间内，它们放出的热量相等，水和煤油吸收的热量也相等。实验时我们观察水和煤油温度的变化。
实验开始。先请同学测量水和煤油的初温，现在开始加热，接通电路。（操作并搅拌。三分钟后记录水和煤油升高到的温度，并写在黑板上）
从实验记录可以分析出以下几点：
①相同时间，水和煤油吸收的热量相等。
②煤油的温度升高的多。
③相同质量的水和煤油要升高同样的温度对水加热的时间应该长，即，水应该吸收更多的热量。
可见，不同物质，质量相同，升高同样的温度，吸收的热量不等。
二、比热容
为了比较不同物质，在质量相同，升高同样的温度时吸收的热量不等这一热学性质，我们引入比热容的概念。
1．单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫该物质的比热容。
单位质量的某种物质温度升高1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等，也是它的比热容。
2．比热容的单位：比热容的单位是焦耳/（千克℃），读作焦每千克摄氏度。
3．巩固比热容的概念和单位。
水的比热容是4.2×103焦耳（千克℃）。它的物理意义是一千克水，温度升高1℃，吸收的热量是4.2×103焦耳。
请大家读第132页的比热容表，并解释物理意义。（学生读、讲）
三、热量的计算
1．推导公式。
根据比热容的物理意义，以及热量跟物体的质量和温度的变化有关，就可以计算物体的温度改变时吸收或放出的热量。
例1．2千克的水，使它的温度由20℃升高到100℃，水吸收多少热量？
根据水的比热容是4.2×103焦/（千克℃）可知，1千克水，温度升高1℃吸收4.2×103焦耳的热量。那么2千克的水温度升高1℃吸收的热量应是4.2×103焦/（千克℃）×2千克。这些水的温度升高了100℃-20℃=80℃时，吸的热量是4.2×103焦（千克℃）×2千克×80℃=6.72×105焦耳。
所以，计算热量的公式是Q吸=cm(t-t0)其中c表示物质的比热容，用焦/（千克℃）作单位；m表示质量，用千克作单位；t-t0表示物体升高的温度，用摄氏度作单位；Q吸表示吸收的热量。
如果物体的温度下降，放出的热量Q吸=cm(t-t0),t-t0表示下降的温度。
例2．质量是10千克的冰，温度由-20℃升高到0℃，冰吸收多少热量？
根据公式Q吸=cm(t-t0)得
Q=2.1×103焦/（千克℃）×10千克×[0-(-20)]℃
=4.2×105焦耳。
四、比热容的实际意义
从比热容表中可知，水的比热容很大。水和干泥土相比，在同样受热的情况下，吸收同样多的热量，水的温度升高很少，而干泥土的温度升高较多。因此，同在阳光照射下，内陆地区夏季炎热，而冬季寒冷。形成了一年四季温差大，一日之中昼夜温差大的大陆性气候。沿海地区四季温差小、昼夜温差也小。
正因为水的比热容大，在生活中往往用热水取暖，室温比较稳定。有些机器工作时变热，也多用水来冷却。
（四）课堂小结
板书设计
16.3比热容
一、热量的大小跟哪些因素有关
二、比热容
三、热量的计算
四、比热容的实际意义
布置作业
1.如图所示，是探究实验“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。左右两图中，除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外，其余都相同。完成该实验还需要_______，在相同的加热时间内食用油和水吸收的热量是_________（选填：相同的、不同的）。
2.冰在熔化过程中，下列判断正确的是（）
A．内能不变，比热容不变B．吸收热量，温度不变
C．比热容、内能、温度都不变D．比热容变大、内能增加，温度升高
答案：
1.手表、温度计；相同的2.B

《探究--物质的比热容》高效课堂导学案

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三大段一中心五环节高效课堂—导学案

班级：姓名：组名：2013.9
课题10-3探究—物质的比热容
学习

目标知识与技能：
1、知道什么是热量.2、通过观察和实验认识不同的物质吸（放）热的本领不同.
3、知道比热容的定义、符号和单位.4、了解比热容是物质的一种特性，记住水的比热容.5、能叙述比热容的含义，会计算物体吸收或放出热量的多少.6、会用比热容知识解决生活中的实际问题.
过程与方法：
1、通过实验和对比的方法探究不同的物质吸（放）热的本领不同.2、通过学习活动，锻炼学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力，掌握研究问题的方法.3、通过教师指导，培养学生自己导出公式的能力.
情感态度价值观：
1、注意在教与学的双边活动中，培养学生的动手能力和实验兴趣，使实验成为学生掌握真知的有力武器.2、注意在活动中培养学生严谨治学的态度和积极的合作意识.3、通过物理知识与生活实际的联系，培养学生善于发现问题，乐于解决问题，敢于提出问题.
教学
重点探究比热容的概念。
教学
难点用比热容解释自然现象。
学法
指导指导自主合作
学习过程
一、自主探究：
（一）热量
1.定义：，用符号表示。
2、在热传递的过程中，高温物体放出，内能，温度；低温物体热量，内能，温度.有些物体吸收热量和放出热量后，不一定改变，可是它们的发生了改变.在熔化和凝固过程中都有的转移.
3.单位：功和热量都可以用来量度物体内能的，所用的单位应该，功的单位是，热量的单位也是，内能的单位也是，符号是。
4、对于热量概念的理解：热量是在热传递过程中，转移的数量.，所以热量是一个量，它存在于的过程中，所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”.
更不能比较两个物体热量的大小，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题，热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低是否有关系.
5、正确理解温度、内能、热量三者之间的区别和联系.
（1）区别：
①温度是表示物理量，它是一个量，所以只能说：“是”多少，.温度能否“传递”和“转移”:.从分子动理论的观点来看，它跟物体内运动剧烈程度有关，可以说，温度是热运动的剧烈程度的标志，它是大量无规则热运动的集中体现，对于个别分子毫无意义.
②内能是.内能跟温度联系密切，当一个物体的温度升高时，它的内能，内能和温度一样，也是一个量，常用“具有”等词来修饰.
③热量是.它是一个量，要用或来表述而不能用“具有”或“含有”.如果物体之间没有热传递，也就不存在“热量”的问题.
（2）联系：
“温度”的变化，可以改变一个物体的，吸收或放出了“热量”可以表示物体发生了改变，但它的不一定改变。
（二）、比热容
1、参阅教材和联系实际思考：
同种物质:升高相同的温度，质量大时吸收的热量；质量相同时，升高的温度越大，吸收的热量越；相反，降低相同的温度，质量大的放出的热量；质量相同时，降低的温度越大，放出热量越.
2、实验探究：对于不同的物质，如何比较他们的吸热能力呢？（参阅教材思考）
（1）试验方法：。实验思路：
。其吸热多少如何知道：，此方法叫。
（2）、教材实验（图10-4）的加热时间较长，说明的吸热多，其吸热能力强。
此方法是在相同情况下，比较而得出不同物质吸热能力强弱的。
请再说出另一种比较不同物质吸热能力的方法：。
(3)、如果物体的质量不同、吸热不同、升温不同时，如何比较它们的吸热能力呢：。
3、比热容定义：。
单位：，读作：。
对比热容的理解：（1）、比热容是物质的一种，它既不随物质的的改变而改变，也不随物质吸收（或放出）的多少及的变化而变化.
（2）、对于同一种物质，比热容的值还与物质的有关。
（3）、比热容反映了不同物质本领的强弱的物理量。
（4）、水的比热容是4.2×103J/（kg℃），其物理意义是：。
二、合作探究：
(一)、热量的计算：
1、已知铝的比热容是0.88×103J/（kg℃）.
（1）这表示质量是1kg的铝块温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是J.
（2）若把质量2kg、温度20℃的铝块加热到100℃，铝块吸收热量是J.
（3）若把质量2kg、温度100℃的铝块降温到20℃，铝块放出热量是J.
（4）若以Q吸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，t0和t分别是加热前后物体的温度，你能总结出一个由比热容计算热量的公式Q吸=.
（5）根据吸热公式，请总结放热公式：Q放=.
2.热量计算的一般式：Q=。比热容c的单位是，质量m的单位是，温度（t或t0或△t）的单位是，热量Q的单位是。
（二）、利用比热容分析生活实例：
1、试分析海风在白天和晚上的风向：。
2、试分析沿海地区和内陆地区昼夜温差大小，说明造成这一不同现象的原因：。
三、课堂训练：
1下列说法中正确的是()
A.一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一
B.吸收热量多的物质，比热容一定大
C.高温物体放出的热量一定多
D.质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度
2、将质量相同的铜块和铁块，放入沸水中加热足够长的时间，则下列关于这两个物体的几种说法中正确是()
A.铜块和铁块升高的温度相同B.铜块和铁块吸收的热量相同
C.铜块和铁块的末温相同D.铜块和铁块间会发生热传递
3、试利用地理和物理知识解释我国夏季多东南风，冬季多西北风的原因.

4、质量为100g的铁块，放在炉子上加热相当长的时间后取出，立即投入质量为250g，温度为20℃的水中，水的温度最后升高到60℃，求炉子的温度.［c铁=0.46×103J/（kg℃）］
（假设此过程无热量损失）

四、拓展训练：
1、有甲、乙两种质量相等、初始温度也相同的不同液体，分别用两只完全相同的酒精灯加热，不计各种热量损失。在加热过程中，甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的图像如右图所示。
(1)加热过程中，在相等的时间内，甲、乙两种液体吸收的热量
_______，上升的温度_______；(填“相同”或“不同”)．(2)比热容大的液体是_______。
2、单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与温度升高1℃所吸收的热量是______(填“相等”或“不相等”)的，在数值上都等于该物质的________。[来源:
3、下列事实中，能说明物质吸收热量的本领跟物质的种类有关的是()。
A．体积相等的两瓶水，温度都升高了10℃，它们吸收的热量相等．
B．质量不同的两块铁，温度都升高了10℃，它们吸收的热量不相等
C．体积相等的水和酒精，温度都升高了10℃，它们吸收的热量不相等
D．质量相等的水和酒精，温度都升高了10℃，它们吸收的热量不相等
4、下列关于比热容的说法中，正确的是()。
A．1kg的铁块比1g的铁块的比热容大B．物体对外放热了，它的比热容将减小
C．物体的内能越大，它的比热容越大D．比热容是物质的基本性质之一
5、煤油和水的比热容不同，这表示()。
A．质量相同的煤油和水的温度不同B．质量相同的煤油和水含有的内能不同
C．质量相同的煤油和水升高的温度不同
D．质量相同的煤油和水，吸收相同的热量，升高的温度不同
6、甲、乙两种物质的质量之比是5∶4，降低相同的温度时，放出的热量之比是25∶4，则甲、乙两种物质的比热之比是（）
A、1∶5B、5∶1C、125∶16D、16∶125
7、给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图10-3-4所示中a图线，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图线正确的是()
A.aB.bC.cD.d
8、两只实心金属球质量相等，都从加热沸腾了一段时间的开水中取出后放到温度为0℃的足够多的冰中（设冰不能完全融化）,试问：能使冰融化的比较多的金属球的比热容比较，这是为什么
9、质量为2kg的水在太阳的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为J，这是通过的方法改变了水的内能.若使质量相同的煤油和水升高相同的温度，则煤油吸收的热量水吸收的热量.（选填“大于”“等于”或“小于）［水的比热容为4.2×103J/（kg℃），煤油的比热容为2.1×103J/（kg℃）］
10、用温度计测温度时，通常测温泡中的测温物质与待测物体间会有热传递发生，以使测温泡和测温物体达到相同的温度。请你说明，测温物质应选择比热容大一些的物质，还是选择比热容小一些的物质较好呢？为什么？

《比热容》教学设计

《比热容》教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

1．了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。

2．会查比热容表，了解一些常见物质的比热容，尝试用比热容解释简单的自然现象。

3．会进行物体吸热、放热的简单计算。

（二）过程与方法

通过实验探究，建立比热容的概念。

（三）情感态度和价值观

利用比热容的知识解释简单的自然现象，加强物理与生活的联系，有利用物理知识解释生活现象的意识。

二、教学重难点

本节包括“比热容”和“热量的计算”两部分内容，根据实际生活经验，海边的沙子和海水在太阳的照射下，它们的温度不同，从而提出不同物质，质量相同时，吸收相同热量升高温度不同的研究问题。通过实验引出比热容的概念，单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量就叫比热容，它反映了不同物质的一种物理属性，它可用于解释生活中吸热升温的一些现象。本节内容结合生活实际，从分析物理事实到抽象出这个概念，再提升到理解这个概念的内涵，其思维能力的要求是很高的，所以比热容概念和应用是本节教学的一个重点，同时也是难点。为了加深对比热容概念的理解，可以根据比热容的定义写出比热容的计算式，比热容本身也是利用了比值定义法，可以利用前面学过的密度等概念，类比得出计算式，利用及其公式变形进行计算也是本节的一个重点。

重点：比热容概念和应用，以及热量的计算。

难点：比热容概念的建立。

三、教学策略

比热容概念的建立是本节的重点和难点，结合生活经验，如海边的沙子和海水中午时的温度不同，提出问题，不同物质在其他条件相同时，吸热温度变化可能不同。再通过实验来验证，做好实验是关键，质量相等的水和食用油吸收相同热量，升高的温度不同，相反如果质量相等的水和食用油升高相同温度，吸收热量也不等。根据实验得出比热容的定义，根据定义还可以写出比热容的计算式，根据计算式得出比热容的单位。通过阅读不同物质的比热容表，了解比热容是物质的一种物理属性，与密度、熔点等相似，它的大小与物体的质量、温度等因素无关。为了进一步加深对比热容的理解，可以利用比热容的知识解释生活中的一些现象，以及利用Q=cmΔt进行一些简单计算。

四、教学资源准备

多媒体课件、天平、规格相同的电加热器、温度计、水、食用油、烧杯。

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情景

（5分钟）

播放视频：高温路面煎鸡蛋。

在太阳的照射下，路面的温度高得可以煎鸡蛋，那么同样在太阳照射下的海水，也那么烫人吗？

学生观看视频，结合生活经验得出太阳照射下的水泥地面和海水温度不同。

创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。

引入新课

（5分钟）

投影图片：夏日的海滩。

白天海滩上的沙子热得烫脚，而海水非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，而海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？

学生思考提出的问题，可能与沙子和海水这两种物质的性质有关。

结合情境，提出问题，引入新课。

新课内容（25分钟）

比较不同物质吸热的情况

家中要烧开水，烧水时间可能与哪些因素有关？

水吸收热量多少与加热器、水的质量、水的温度变化等因素有关。如果要研究海水和沙子这两种物质吸收热量温度变化的情况，应如何设计实验？

相同规格的加热器每秒放出的热量是一定的，所以实验中用相同的加热器有什么好处？

为了使物体均匀吸热，实验中我们利用食用油代替沙子进行实验。

如何比较质量相等的水和食用油的吸热情况？

还有其他方法进行比较吗？

根据其中一种方法设计实验数据记录表格。

实验步骤：（学生分为两组，每组采用一种方法进行实验）

1．用天平取质量相等的水和食用油，利用温度计测出它们的初始温度。

2．把完全相同的电加热器浸没于液体中，同时接通电源，对水和食用油加热（加热相同时间或观察温度计示数升高相同数值）。

3．停止加热，记录实验数据（相同时间内，温度计上升的示数；或升高相同温度的加热时间）。

4．把数据填入表格中进行数据处理。

画出吸热升温与加热时间的关系图像。根据图像你能判断出哪个吸热能力更强？

分析论证：质量相等的不同物质吸收相等热量后，升高的温度是否相同？质量相等的不同物质升高相同的温度吸收的热量是否相等？

如果使用其他物质进行实验，也可以观察到类似的现象。

结论：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不相等。

为了比较各种物质的这种性质上的不同，引入比热容的概念。

学生结合实际经验回答：

烧水时间与水的质量、火力的大小、水的初温等因素有关。

学生讨论，实验中要控制水和沙子的质量相等，加热器要相等。

利用相同的加热器的好处是可以通过加热时间的长短来判断物体吸收热量的多少。

学生讨论：

使水和食用油升高相同温度，比较加热时间长短，即吸收热量的多少。

加热相同时间，即吸收相等热量，比较升高的温度。

物质

水

食用油

质量m/kg

初温t0/℃

末温t1/℃

（t1-t0）/℃

吸收的热量（加热时间）

两个实验小组，分别采用两种方法中一种进行比较。

结合图像反映水和食用油吸热情况，得出水吸热能力更强的结论。

两组实验小组交流实验数据，并进行分析。

1．质量相等的水和食用油，吸收相等的热量，水升高的温度比食用低。

2．质量相等的水和食用油，升高相等的温度，水吸收的热量多。

结合烧水的生活实际，提醒学生在设计实验时要注意控制变量的思想。

培养学生多种方法解决问题的能力。

培养对比的物理方法。

培养学生的抽象思维的能力。

培养学生利用图像的方法直观地看出物理量间的关系。

培养学生的实验分析能力。

比热容

利用比热容来表示质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收热量不同的性质。在比较时要让质量相等，温度升高也相等，质量取1kg，温度都升高1℃，比较起来最为方便。

你能尝试给比热容下定义吗？可以借鉴密度的定义方法。

比热容也可以描述成单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量。

比热容用符号c表示，你能根据比热容的定义写出计算式吗？

请说出公式中各符号表示的物理量及单位。

比热容的单位就可以使用这些物理的单位组成起来，比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·℃）。

阅读课本中常见的一些物质的比热容。结合比热容表，说说你对物质比热容的认识。

投影比热容概念辨析的例题。强调比热容是物质的一种物理属性，它的大小与物体吸收热量、质量和温度变化无关，只是比热容的计算式。

学生尝试给比热容下定义。

一定质量的某物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。

学生自己在草稿纸上试着写。

Q吸表示吸收的热量，单位是焦耳（J），

m表示质量，单位是千克（kg），

t1表示末温，单位是℃，

t0表示初温，单位是℃。

学生读出几种常见的物质的比热容，熟悉比热容的单位。

学生交流通过阅读比热容表获得的一些信息。

1．比热容是反映物质自身性质的物理量，不同物质，比热容一般不同。

2．同种物质的不同状态，比热容不同。

3．水的比热容比一般的物质比热容都要大。

学生练习，巩固比热容的概念。

利用类比的方法，引导学生使用比值定义法给比热容下定义。

培养学生分析问题的能力。

培养学生归纳总结的能力。

利用物理知识解决实际问题。

比热容的应用

质量相同的不同物质，可吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较小。因此，比热容大的物质对调节温度有很好的作用。

解释：1．同样的日照条件下，为什么中午的沙子比海水的温度要高？

2．我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象，你能解释其中的原因吗？

想想议议：我国北方房中的“暖气”用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。用水作为输运动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？

学生讨论，交流。

由一些物质的比热容表可知，水的比热容比沙子大得多，质量相同的水和沙子，如果吸收的热量相同，水的温度上升的比沙子小得多，所以中午的沙子温度比海水温度高。

学生利用比热容的知识解释此现象。

学生讨论，交流。

水的比热容大，质量一定的水和其他介质相比，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量较多，可以提高热传递的效率。

实际生活中利用水的比热容大的还有汽车用水作为冷却液、冬天用热水袋取暖等。

利用比热容解释实例加深对比热容的理解，使抽象的理论具体化。

利用生活实例提高学生的学习兴趣。

热量的计算

比热容在数值上等于单位质量的某物质温度每升高1℃所吸收的热量。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），它表示什么意思？

口答：

2kg的水温度升高1℃需要吸收多少热量？

1kg的水温度升高2℃需要吸收多少热量？

质量为m的水温度升高1℃需要吸收多少热量？

质量为m的水温度升高△t需要吸收多少热量？

质量为m的某种物质（比热容为c）温度升高△t需要吸收多少热量？

小结：物体的质量为m，比热容为c，温度变化值为△t，物体在温度变化过程中吸收或放出的热量Q=cm△t。

例：一个水壶装满质量为4kg，温度为20℃的水，要将水烧开（1标准大气压），水需要吸收多少热量？

在利用Q=cm△t进行计算时要注意：

1．各个物理量的单位。质量单位用千克（kg），温度单位用℃。

2．△t是温度的变化值，既不是初温也不是末温，注意区分温度“升高到”和“升高了”。

3．物体吸热升温和放热降温的计算公式相同，注意温度的变化。

4．还可以利用公式变形计算

质量：；

比热容：；

温度变化：。

应用：

1．质量为2kg的某金属块，温度从30℃升高到80℃需要吸收的热量是4.6×104J，则此金属块的比热容是多大？

2．一冰块温度从-20℃升高到-10℃，吸收的热量为4.2×103J的热量，求此冰块的质量。[c冰＝2.1×103J/（kg·℃）]

3．质量为2kg的水，温度为25℃，吸收6.3×104J的热量，温度升高到多少？

根据比热容的定义来叙述水的比热容的物理意义：表示质量为1kg的水温度每升高1℃所吸收的热量为4.2×103J。

学生口答

2×4.2×103J

4.2×103×2J

m×4.2×103J

m×4.2×103J×△t

m×c×△t

学生利用热量的计算公式进行计算。

学生练习，计算比热容、质量和温度变化，熟悉Q=cm△t的应用。

结合比热容的物理意义，利用算术的思想推导出比热容的计算公式。

练习使用热量的计算公式进行简单计算。

通过公式变形加深对比热容的理解。

利用热量的计算公式进行简单变形计算，提高物理应用能力。

讨论：

1．在测量少量水的温度时，从比热容的角度来分析为什么选用测温液体为水银的温度计，而不选用测温液体为水的温度计？

2．有同学说：夏天的中午，海水的温度比沙子的温度低，是因为海水蒸发吸热，使海水的温度低于沙子的温度的。请谈谈你的看法。

学生讨论分析。

温度计测温度是利用了液体热胀冷缩的原理，通过热传递使测温液体与被测物体的温度相同。水的比热容比水银大得多，质量相等的水和水银温度变化相同时，水吸收的热量也比水银大得多，对被测物体的温度影响较大。

学生讨论。

可以采用反证法，如果该同学的说法是正确的，则到了晚上，海水也会蒸发吸热，使海水的温度低于沙子的温度，这与事实不符，所以白天海水温度低并不是由于海水蒸发吸热造成的。

培养学生合作学习的能力。

培养学生知识应用的能力。

总结（5分钟）

课堂小结：

1．通过这节课你学到了什么？

2．什么是比热容，它的单位是什么？怎么读？

3．水的比热容大在实际中有哪些应用？

4．热量的计算公式。

学生梳理本节课知识内容。

1．本节内容主要有两部分：比热容和热量的计算。

2．比热容是某物质在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。它的单位是“J/（kg·℃）”，读作“焦每千克摄氏度”

3．水的比热容较大主要用于散热或传递热量。

4．热量的计算公式：Q=cm△t。

培养学生总结归纳的能力。

作业布置

1．完成《动手动脑学物理》第3～5题。

2．课后调查“海陆风的形成原因”。

按要求完成书面作业。

海陆风的形成就是由于海水和陆地的比热容大小不同造成的。

白天吹“海风”：由于陆地土壤比热容比海水比热容小得多，白天在太阳照射时，海洋升温较少，海洋表面的温度低于陆地表面。海洋表面的气压高于陆地表面的气压，在气压差的作用下，形成了从海洋向陆地的空气流动，这就是海风。

晚上吹的“陆风”形成原理与此相似。

知识巩固。

培养学生自觉查资料的意识，提高物理知识的应用能力。

文章来源：http://m.jab88.com/j/18710.html

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