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7.7比热容教案
【教学目标】
1．了解比热容是物质的一种物理属性。
2．知道比热容的国际单位和常用单位。
3．学会查比热表，知道常见物质中水的比热容最大；尝试用比热容的知识解释简单的自然现象。
【教学重难点】
1．重点：“物质的比热容”科学探究，过程中的实验过程。
2．难点：探究过程中的实验设计；指导学生运用比热的知识解释自然现象。
【教学准备】
1．教具：多媒体、小烧杯、温度计、搅拌器、酒精灯、水、沙子、停表、铁架台、石棉网、火柴。
2．学具：小烧杯、温度计、搅拌器、酒精灯、水、沙子、停表、铁架台、石棉网、火柴。
教学过程(表格描述)
教学环节 主要教学活动 设置意图
一、新课引入 教师活动1 【播放】：音乐《南山南》 你在南方的艳阳里大雪纷飞 我在北方的寒夜里四季如春 提出生活化问题： 请你说一说对歌词的理解 （2）刚刚过去的冬季你的居住环境如何取暖啊？ （3）供暖系统是一个庞大而复杂的工程，有这三个部分：能量来源（锅炉）、传递路径（回路）、释放能量（取暖器）组成 （4）那么当“货物“也就是内能准备好，我们选择用什么样的物质运输呢？我们将运输热量的物质称为工作物质，你觉得这种物质需要具备什么样的特性呢？ 【揭示课题】 学习了本节课比热容的知识，你就能理性地做出选择并能提出较充分的证据。 学生活动1 享受音乐，对其中歌词和意境产生兴趣。 学生轻松回答： （1） （2 ）空调、暖气，但暖气居多。 （3）能否对照供暖系统示意图简单说明内能是如何通过系统送到各家各户的？ 从能量转化和转移的角度分析，供暖系统的锅炉部分将燃料的化学能转化为内能，经由供暖管道把内能送到居民家中。 （4）像生活中常见的大货车，能装载比较多的货物。
二、初步探究 教师活动2 问题一：选择什么物质作为工作物质呢？ 气体、液体还是固体？为什么？ 水还是油？ 如何探究哪种物质容纳内能本领强？ 【类比推理】 生活中我们常用的容器就是杯子了，请同学们找到两个粗细不同的杯子，思考下面的问题。 哪个杯子容纳沙子的能力强？ 教师活动3 将上面的例子迁移到探究不同物质容纳内能时如何思考呢？请先做类比和分析，提出可探究的科学问题。 1、【提出问题】 质量相同的水和植物油，使它们升高相同的温度，吸收的热量一样吗？ 2、【设计实验】 【想想议议】 1．你计划采取什么科学方法来研究自己的实验课题？ 2．如何设计实验方案？（课件出示）： （1）怎样比较水和油吸收热量的多少？ （2）实验中，需要测量哪些物理量？ （3）需要哪些实验器材？ （4）怎样设计实验方案和记录实验数据的表格？ 【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下： 使用相同的电加热器，加热质量相等的不同物质（水和食用油），使它们升高相同的温度，比较它们加热时间的多少（吸收热量的多少) 。 3.【进行实验、收集数据】 收集数据 液体升高的温度 (t-t0)/℃加热时间t/min吸热多少水69多食用油66少
我们也很容易就发现，降温时降低相同的温度，水的降温时间也比较长。 4.【分析论证】 组织学生展示实验结果。 【归纳总结】 质量相等的不同物质升高相同的温度时，吸收的热量是不相同的。水的容纳内能即吸热本领较强。 5．【解决问题】 现在你能清晰地分析集中供暖系统选择水作为工作物质的原因了吗？ 6.【回归生活】 【想一想】为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？ 现象释疑：沿海和内陆地区为何昼夜温差不同呢？新疆的谚语，你能说出它的道理吗？ 师生总结：水的吸热本领强利于调节温度。 学生活动2 液体 流体、安全 例如水、植物油或某些特殊成分的液体 似乎都有？ 【类比推理】 学生仔细观察家中的杯子或水桶，为了简化问题我们把容器设计成圆柱体。 控制变量的思想，当沙子高度一致时，截面积较大的容纳的沙子显然更多。 学生活动3： 先做类比： 沙柱高度差一致意味着让不同物质发生相同的温度变化； 选取相同高度的杯子意味着选取相同质量的水和油。 沙子的多少意味着容纳内能的多少 分析因果关系，厘清自因变量 提出问题 忽略实验过程中耗散到周围环境中的内能，大致认为热源提供的内能都被液体吸收，而且热源单位时间提供的内能稳定。完成了从热源提供的内能→热源加热时间→液体新增内能→液体吸收热量的复杂转变。 比较加热时间的长短。 选用哪个装置作为热源：选用相同的电加热器。 实验器材：天平、温度计、秒表、电加热器、烧杯、水、食用油。 学生体会控制变量法的使用。分析实验数据，展示实验结果质量相等的水和油,升高相同的温度，水比油所需时间长，总结实验结论。 学生交流反思。 5.依据现有数据，水容纳内能的能力比较强。 6.讨论总结： 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的吸热本领比沙子的强，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
三、深入探究 纳内能的能力看起来像是一种物质的特性，怎样描述不同物质这种性质上的差别呢？我们以前还学习过描述物质特性的物理概念吗？ 1.【提出问题】 不同物质吸收的热量与升高的温度存在什么样的关系呢？ 2.【设计实验】 【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下： 使用相同的电加热器，分别加热质量相等的不同物质（水和食用油），每两分钟记录下物质的温度。 3.【进行实验、收集数据】 收集数据 加热时间0246810油温18.420.422.524.426.628.8水温18.419.921.623.224.726.4油变024.168.210.4水变01.53.24.86.38
4.【分析论证】 纵坐标为相同质量液体吸收的热量（实际测量加热时间），横坐标为升高的温度。 5．【评估】 当某种物质的质量改变时，加热吸收的热量显然会发生改变，那他的吸热本领会不会有变化呢？我们改变水和油的质量，将刚才实验再做一次，记录数据，建立坐标系描点连线后发现： 比热容(specific heat capacity)又称比热容量，简称比热(specific heat)，是单位质量物质的热容量，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示物质热性质的物理量。通常用符号C表示 学过密度。 当时我们不断改变某种物质的体积，测量质量，列表作图……最后发现一种物质的ρ-V图是过原点的直线，且不同物质对应的直线斜率不同。 学生在控制变量思想的引导下，借助密度的探究实验讨论本实验的探究原理，梳理控制变量为质量，自变量为升高的温度，因变量为吸收热量（用加热时间表示）。 学生从图片中观察到实验装置与之前的实验类似。 本实验是在有一段时间内同时对两种不同的物质展开吸热本领的细致研究。 表格中加热时间的单位为分钟，所有的温度单位均为摄氏度。 （1）过原点的倾斜直线 200克液体△Q∕△t是常量 （2）倾斜程度不同 相同质量不同物质△Q∕△t是不同的常量 仍然绘制出两条倾斜程度不同的过原点直线。 质量加倍，斜率也都变为原来二倍。
四、概念建构 1、定义: 一定质量的某种物质，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，叫做这种物质的比热容。（类比速度的定义方法，用比值的方法定义比热容的概念。）用符号 c 表示。 说明：比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量。 2、单位：焦每千克摄氏度 J/(kg·℃) 3、比热容表【找规律】 一些物质的比热容 4、热量的计算：总结为： 【概念建立】 类比密度定义。纵坐标与横坐标的比值体现了一定质量液体的吸热能力。 学生思考、讨论交流： 对于某种物质Q∕m△t 是一个常量 反映了物质固有的一种性质 学生阅读课文，完成问题导学内容：
五、课堂小结 一．比热容 1．定义： 2．单位：J∕(㎏·℃) 3．水的比热容较大： c水 = 4.2×103 J/(㎏·℃) 物理意义： 应用： 4．比热容是物质的一种特性 二．热量的计算 Q吸 = c m (t－t0) 公式： Q放 = c m (t0－t)
六、实践作业 解决好供暖系统的工作物质，我们也可以逐一深入思考其他环节需要解决的问题。 1、供暖系统的能量来源是哪种能源、通过什么方式获得内能的呢？ 2、输送内能的过程中采用什么措施防止不必要的损耗呢？ 3、选择什么样的材质制作散热器呢？ 请阅读短文进行物质导热性能的研究 出示思考题题目 见附件2 课后完成 为学生自主学习《燃料 能源和环保》打基础

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