九年级物理全册 第十三章 第二节 科学探究：物质的比热容学案 （新版）沪科版.doc

第二节科学探究：物质的比热容教材解读本节课的主要内容是比热容，从探究入手，到建立概念，再到应用。可以说这节课是初中物理中最难理解的内容之一，学生要花很大力气去理解比热容实验以及比热容概念。而本节又恰恰是内能的中心环节，如果学生掌握不好，就会导致整个热学的概念不清、理解混乱。教学目标知识与技能了解比热容的概念，了解一些常见物质比热容的大小，知道比热容是物质的物理特性之一。尝试用比热容解释简单的自然现象。过程与方法经历实验探究过程，学习、感知科学归纳的方法。培养学生的创造能力和创造性思维。情感、态度与价值观在科学探究活动中，体验和增强联系实际及环境保护的意识。培养学生的团队精神和互相协作、友好相处的健康心态。重点学生在整合知识的基础上进行实验设计，修正实验方案，选择实验器材进行实验。学生主动获取知识，建构框架，自主得出比热容的概念。难点比热容比较抽象，概念形成经历了从知识到能力、从具体到抽象、从实践到理论的过程，跨越幅度比较大，所以学生理解时仍然有一些差距，因此对比热容的理解及应用是本节课的难点。措施与建议建议教师按照教材设计的顺序设计教学。教学的难点在实验设计，实验设计的难点在于如何衡量吸热多少。所以建议教师在进行“吸热多少与什么因素有关”猜想的时候就强调，加热时间长的吸热多，加热时间短的吸热少；到了选择器材时再次强调用相同火焰的酒精灯，就可以用加热时间衡量吸热多少；这样实验设计的难点就可以突破了。实验探究在开始实验探究前，为了更好地达到猜想的目的，可以先让学生根据实际经验猜想用电壶烧水的情况，从而认识水吸收热量的多少与水的质量、加热时间及水的初温等因素有关，与实际生活结合使学生具有初步认识，为进一步探究奠定基础。学点1探究物质吸热或放热规律小组之间交流、讨论教材P39P41的内容，完成下列问题：猜想：同种物质在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出的热量相同；不同物质在质量_相等_、温度变化_相同_时，它们吸收或放出的热量_不相同_(选填“相同”或“不相同”)。设计思想：取_相同质量_的两种夜体(如水和煤油)放入两个_相同_的容器中，用_同样_的热源分别对它们加热，比较它们升高_相同温度_时吸收热量的多少。实验器材：烧杯、酒精灯(或电加热器)、_天平_、钟表、_温度计_、搅拌器。实验步骤：1.取_相同质量_的水和煤油分别倒入两只烧杯中。按图1321组装实验器材。2观察并记录加热前两液体的_初温度_t1，预先设定好液体加热的_末温度_t2。3分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。4.当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间t。对另一液体做同样的观察、操作和记录。当热源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从热源吸热越_多_。图1321液体名称液体质量m/g液体初温t1/液体末温t2/加热时间t/min液体吸热情况“多”或“少”学点2比热容自学教材P42P43，完成下列问题：问题1：在物理学中，用比热容表示物质的_吸热、放热_性能。某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的_热量_与物质的质量和升高(或降低)的温度乘积的_比_，叫做这种物质的比热容。比热容的大小等于_单位质量_的物质温度每升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量，符号为_c_，单位是_J/(kg)_，读作_焦每千克摄氏度_。由比热容的定义可知，比热容的计算公式为_c或c_。问题2：结合下表“常见物质的比热容”可以得出：一般来说，不同的物质，其比热容不相同_(选填“相同”或“不相同”)；表中比热容最大的是_水_，其比热容为_4.2103_J/(kg)_，表示的物理意义是_1_kg水温度升高1时，吸收的热量是4.2103_J_；_水_和_冰_是同种物质，但其比热容_不相同_(选填“相同”或“不相同”)，_煤油_和_冰_比热容相同，但不是同种物质。常见物质的比热容物质比热容c/J/(kg)物质比热容c/J/(kg)水4.2103铝0.88103酒精2.4103干泥土0.84103煤油2.1103铁、钢0.46103冰2.1103铜0.39103蓖麻油1.8103汞0.14103砂石0.92103铅0.13103问题3：以水和干泥土为例，当1 kg的水和干泥土温度升高(或降低)2时，水吸收(或放出)的热量为_8.4103_J_，干泥土吸收(或放出)的热量为_1.68103_J_，即当质量和升高(或降低)的温度相同时，比热容_大_(选填“大”或“小”)的物质吸收(或放出)的热量多。问题4：以水和干泥土为例，当1 kg的水和干泥土都吸收(或放出)8.4103 J的热量时，水的温度升高(或下降)_2_，而干泥土的温度却要升高(或下降)_10_，即当质量和吸收(或放出)的热量相同时，比热容_小_(选填“大”或“小”)的物质温度升高(降低)得快。问题5：白天，海水的温度低而沙滩的温度很高，这是因为海水的比热容_大_，当质量和吸收的热量相同时，水温度升高得_慢_(选填“快”或“慢”)；而沙子的比热容_小_，在质量和吸收的热量相同时，沙子的温度升高得_快_(选填“快”或“慢”)。傍晚时，海水又可以放出大量的热量，而温度降低得_慢_(选填“快”或“慢”)；沙子放出相同的热量时，温度降低得_快_(选填“快”或“慢”)，所以傍晚沙子变凉了，而海水却还很温暖。问题6：我国北方冬季供暖的“暖气”，用水作为循环物质，是因为水_比热容大_。请再举一例：_汽车发动机的冷却系统用水作为工作物质_。问题7：比热容是物质的特性之一，它是由_物质种类_决定的物理量，与物质的质量、吸放热的多少、温度的变化量均_无关_(选填“有关”或“无关”)。学点3热量的计算阅读教材P43第3自然段及相关例题，完成下列填空：根据物质比热容的定义可以计算出物体在温度变化过程中吸收(或放出)的热量：Q吸_cm(t2t1)_，Q放_cm(t1t2)_。注意 在计算热量的过程中，需要注意“升高了”和“升高到”的区别。如物体的温度由20升高到60，温度变化量为_40_；物体的温度由20升高了60，则物体的末温为80，温度变化量为_60_。