粵滬版研究物質的比熱容的教學設計

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　　教學課題探究──物質的比熱容

粵滬版研究物質的比熱容的教學設計

　　儀器材料鐵架臺（2個）、500l的燒杯2個，同規格的加熱器2個，攪拌器2個，秒表，量筒，溫度計2只，水，煤油等。

　　教學目標

　　（1）知識與技能

　　①知道熱量及其單位。

　　②知道比熱容的概念，會用比熱容的知識分析、判斷有關問題。

　　③會查物質的比熱容表。

　　（2）過程與方法

　　①通過對不同物質的吸熱本領不同的實驗探究，體會科學的探究過程，學習科學探究的常用方法──控制變量法，培養科學探究的能力。

　　②通過查比熱容表知道不同物質的比熱容一般不同，學習利用物理知識解釋日常生活中實際問題的方法。

　　（3）情感、態度與價值觀

　　①通過實驗探究物質比熱容的過程，使學生獲得科學探究的樂趣，培養學生實事求是的科學態度，認識科學探究在物理學發展中的重要作用。

　　②通過比熱容知識的廣泛應用，使學生認識科學、技術和社會之間的關系，培養學生將科學服務于人類的意識。

　　教學過程教師活動設計學生活動設計

　　激趣設疑，創設學習情境教師設問：夏天在海邊的沙灘上行走時腳底會感覺很燙，可若踩在海水里就會比較涼，你知道其中的物理道理嗎？思考、討論

　　1、熱量復習提問：改變物體內能的方法有幾種？分別是什么？把一杯熱水放到冷水中冷卻，會使熱水變冷，冷水變熱，在這，物體內能如何改變？它們與吸熱、放熱有何關系？

　　引導分析：可以用熱量來量度物體內能的變化，引入熱量。

　　教師設問：怎么區別“內能”與“熱量”？

　　分析：（打比方）把熱量喻成禮品，內能比成枇杷。

　　例如：小明家去年從樹上只摘得一箱枇杷，他把枇杷送給鄰居了，那這箱枇杷就成了禮品。今年他家的枇杷大豐收了，說成他家里的禮品也大大增加了，行不？

　　內能既然是一種能量，說明熱量的國際單位也是能量的國際單位──焦耳，簡稱焦（）。思考回答：兩種

　　分別是做功和熱傳遞。

　　在熱傳遞中，物體吸熱，內能增加，吸收多少熱量，內能就增加了多少，

　　物體放熱，內能減少，放出了多少熱量，內能就減少了多少。

　　思考回答：熱量是指內能的變化量。

　　只有送出去的枇杷才稱為禮品。所以內能變化了多少才是熱量。

　　2、實驗探究

　　①提出問題

　　②大膽猜想教師設疑：物體在溫度變化時，吸收的熱量與哪些因素有關？

　　引導學生猜想并組織討論。思考并提出問題：不同種類的物質，吸熱的本領一樣嗎？

　　猜想：

　　①可能與物體的溫度變化有關

　　②可能與物質的種類有關

　　③可能與物態有關

　　④可能與質量有關

　　③設計實驗在設計實驗時，引導學生學會控制變量法，教師給予指導。

　　教師要對實驗步驟進行必要的演示，并指導學生設計好記錄數據的表格。

　　實驗

　　次數物

　　質

　　名

　　稱質量

　　/g加熱

　　時間

　　/in初溫

　　/℃末溫

　　/℃吸收熱量

　　（多

　　少）

　　1水

　　煤油

　　2水

　　煤油

　　引導學生對實驗數據進行分析，得出結論：

　　質量相等、初溫相同的水和煤油加熱相同的時間，使它們吸收相等的熱量，煤油上升的溫度較高；要使它們上升相同的溫度，對水加熱的時間更長一些，水吸收的熱量更多一些。

　　水的吸熱本領比煤油的大。不同種類的物質，吸熱的本領是不一樣的。設計實驗，學會控制變量法。

　　學生分小組設計并討論后交流。

　　實驗器材：鐵架臺（2個）、500l的燒杯2個，同規格的加熱器2個，攪拌器2個，秒表，量筒，溫度計2只。

　　實驗步驟：取兩個相同的燒杯，甲杯里裝400克水，乙杯里裝200克水，使它們都處于室溫，給它們加熱到沸騰，觀察加熱的時間是否相同；

　　接著拿同樣多的水400克，甲杯加熱到100℃，乙杯加熱到80℃，觀察加熱的時間是否相同；

　　取400克的水和煤油分別加到燒杯中，給它們加熱相同的時間，觀察它們升高的溫度是否相同。

　　學生進行分組探究實驗，并隨時記錄好數據。

　　在對實驗數據分析的基礎上，通過小組討論的形式得出結論。

　　3、比熱容

　　①引入目的

　　②定義

　　③單位

　　④比熱容表引入目的：為了表示不同種類的物質在質量和溫度變化量相同時，所吸收或放出的熱量一般不同的性質而引入的。

　　啟發類比：（先研究一個社會問題：人的飯量）

　　某班有30位女生30天吃了糧食720斤，20位男生20天吃糧食400斤，問誰的飯量大？

　　應該取相同的條件進行比較，質量取單位質量（1g），溫度變化量取1（1℃），比較起來較方便，由此得出比熱容的定義。

　　比熱容（c）：單位質量的某種物質溫度升高（或降低）1（1℃）所吸收（或放出）的熱量，叫做這種物質的比熱容。

　　通過類比飯量的單位給予說明，比熱容的單位是復合而成的；然后提出其國際單位是/(g)，

　　常用單位/(g℃)，分別讀做焦耳每千克開，焦耳每千克攝氏度，并且國際單位和常用單位是相等的。

　　1 /(g℃)=1 /(g)

　　教師提出問題：

　　①一杯水和一桶水的比熱容誰大？

　　②把一塊鐵皮分成大小不等的兩塊，哪塊的比熱容大些？每塊和整塊比，其比熱容有無變化？

　　學生閱讀比熱容表回答下列問題：

　　①在表中找出比熱容最大的是哪一種物質？它的比熱容是多少？物理意義是什么？

　　②冰的比熱容是多少？水的比熱容是冰的多少倍？

　　③不同物質的比熱容一定不同嗎？（比較冰和煤油）同種物質的比熱容一定不變嗎？（比較水和冰）

　　比熱容反映了物質的什么特性？思考為什么要引入。

　　思考如何比較不同物質的吸熱本領不同。

　　求得：女生0．8斤/（人天）

　　男生1斤/（人天）

　　理解比熱容的意義、單位及其讀法。

　　思考：在比熱容的定義中涉及到的是溫度變化量。由關系T=t+273可知，T1—T2=（t1+273）—（t2+273）=t1—t2

　　即它們的溫度變化量是相同的。

　　思考回答：

　　①一樣大

　　②一樣大，無變化

　　因為比熱容是物質本身的一種性質。

　　通過查比熱容表，知道了常見的一些物質的比熱容，然后回答問題：

　　①比熱容最大的是水，為4．2×103 /(g)，物理意義是1g水溫度升高（或降低）1所吸收（或放出）的熱量為4．2×103。

　　②冰的比熱容是2．1×103 /(g)。水的比熱容是它的2倍。

　　③不同物質的比熱容可能相同，而同種物質的比熱容可能變化。（比熱容跟物質的種類、物態有關）比熱容反映的是物質的吸、放熱本領。

　　4、水的比熱容較大這一特性的應用教師提出問題：

　　①汽車發動機的冷卻系統為什么要用水？

　　②北方地區冬季供暖和熱水袋里為什么要用水？

　　③為什么夏天住在海邊不覺得熱，冬天不覺得冷？

　　④為什么沿海地區晝夜溫差小，而內陸地區晝夜溫差卻比較大？

　　教師引導學生可以通過簡單的計算質量都為1g的水和干泥土吸收（或放出）4．2×103 的熱量，比較水和干泥土升高（或降低）的溫度的大小。

　　教師再設問：夏天在海邊的沙灘上行走時腳底會感覺很燙，可若踩在海水里就會比較涼，請你說說其中的物理道理。學生思考、討論并解釋：

　　①因為水的比熱容較大，一定質量的水升高一定溫度可吸收較多的熱量。

　　②一定質量的水降低一定溫度能放出的熱量比較多。

　　③夏天，太陽照到海面上，海水在升溫過程中吸收大量的熱，所以不覺得熱；冬天，海水由于外界溫度太低而要放出大量的熱，使氣溫不至于降得太低，所以不覺得冷。

　　④沿海水多，內陸砂石、泥土多，水的比熱容比泥土、砂石的大，白天當它們吸收相同的熱量后水溫升高較小，砂石、泥土的溫度升高較大；而夜晚放出相同的熱量后砂石、泥土又會降得較多。

　　思考，討論后學生自行交流。

　　小結引導學生復習總結：

　　1、熱量的概念。

　　2、實驗探究（設計實驗，學會控制變量法）

　　3、比熱容：（1）引入的目的；（2）定義；（3）單位；（4）比熱容表。

　　4、水的比熱容較大這一特性的應用。

　　課后作業課后第1題～第3題

　　教學反思在教學中從提出問題到通過設計實驗、實驗探究、收集實驗數據、分析比較、得出結論：不同種類的物質吸熱本領不同。這樣突出了新課程理念，注重科學探究式學習，使學生體驗了科學探究的基本過程，學習了科學探究的方法，掌握了科學探究的基本技能，提高了學生的科學探究能力，加深了對一些概念的理解，通過應用水的比熱容較大的知識解釋了一些生活中常見的問題，既有利于培養學生的分析問題、解決問題的能力，也進一步理解了這節課的基本內容，還有利于激發學生的學習興趣，較好地體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本哩念。

　　備注遇到一些較難懂的知識一定要盡量與生活、社會常識聯系起來，這樣既可以調動學生的積極性，也可以使學生對知識有更深層次的理解。

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