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13.2 科学探究：物质的比热容
一、教学目标
1.知识与技能
①理解物质的比热容，知道比热的单位及其读法。
②知道比热是物质的特性之一，会查物质的比热表。
③会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。
④会利用比热容的计算公式进行计算。
2、过程与方法
通过实验探究经历科学探究物质比热容的过程，有控制变量的意识。
3、情感、态度与价值观
通过实验培养学生热爱科学的情感及钻研精神。
二、课时安排
1课时
三、教学重点
探究计划的制定与实验的实施，对实验结果的交流讨论。
四、教学难点
热及加热时间的控制，对实验数据的分析。
五、教学过程
（一）导入新课
【思考】（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
【思考】为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
根据已有的生活经验说出猜想并说出猜想的依据。鼓励学生大胆猜想，积极发言。
（二）讲授新课
（一）探究物质吸热或放热规律
思考：
煤气灶烧水 加热铜块和铁块
使一壶水与半壶水，升高相同温度时，吸收的热量是否相同？
使质量相同的铜与铁升高相同的温度，它们吸收的热量相等吗？
探究不同物质吸热的能力，如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同。实验中所要控制的因素：
质量相同；升高的温度相同；加热的热要相同
进行实验与收集数据
1、取一定质量的水和煤油装入两容器中，安装好实验器材。
2、记录液体加热前的温度t1。
3、用酒精灯加热一定时间后熄灭酒精灯，同时上下拉动搅拌棒，等温度平衡后记录液体的温度t2。
分析与论证
1、相同质量的水，升高相同的温度时，吸收热量相同，用煤油做实验也能得出相同的结论；
2、相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收的热量比煤油多。
实验结论
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同；
相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
如何表示不同物质这种性质上的差别呢
（二）比热容
1.一定质量的某种物质，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。用符号c表示。
2.比热容的单位：
焦耳每千克摄氏度，符号是J/（kg.℃）
3、比热容公式
Q：吸收的热量；
m：物体的质量；
t1：物体初温度；
t2：物体末温度
4、单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等。
常见物质的比热容
1.查比热容表可知：水的比热容是4.2×103J /（kg.℃）
物理意义吧：表示1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2.比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同；同种物质的不同状态，比热容一般不同。
3.比热容只与物质的种类及状态有关，与物体的质量、体积、温度、吸放热多少无关。
从表中数据可以看出，水的比热容较大，思考有哪些应用？为什么？
用热水取暖 用水冷却 调节气温
因为水的比热容较大，对于一定质量的水，升高或降低相同温度时，能吸收或放出较多的热量。
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
海水与沙子受光照的时间完全相同，它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
同一纬度的沿海城市和沙漠地带的气温变化为什么会如此大
由于海水的比热容较大,砂石比热容小,吸收或放出同样的热量,海水升高或降低的温度较小, 白天在受太阳照射条件相同时, 海水的温度变化要小些, 沿海地区比内陆地区温升慢, 夜晚放热, 沿海地区温度降低也少。
（三）热量计算
根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为
例：要把2kg水从20℃加热到100℃，至少需供给多少热量？
解：根据Q吸= cm (t2-t1)可知
Q吸=cm (t2-t1)
= 4.2×103 J/(kg. ℃) ×2kg ×（100℃-20℃）
=6.72×105 J
若物体降温放热，可用公式表示为：Q放=cm（t1-t2）
六、板书设计
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
本节要求通过探究认识物体温度变化时吸收或放出热量的能力，即探究物质的比热容。比热容的概念是通过科学探究的方式建立的，要在科学探究过程中经历制订探究计划和设计实验的过程，要重视通过交流与讨论培养学生的合作意识。

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