资源简介

第1节　热量　比热容
物理观念:通过实验探究的过程,能类比密度概念的建立过程,说出比热容的概念;通过分析比热容表中的数据,以及实例分析,能说出比热容是物质的一种特性。
科学思维:通过查比热容表了解一些常见物质比热容,能够用比热容解释生产生活中有关的现象,经历演绎推理的过程;根据比热容物理意义推导热量的公式,并进行热量的简单计算,经历演绎推理的过程,发展科学思维。
科学探究:通过探究同种物质吸收的热量与哪些因素有关,经历实验方案的制订、收集数据、处理信息、得出结论的过程,深化对科学探究过程的理解。
科学态度与责任:通过解释生活中与比热容相关的现象,体会学科应用的价值,增强对学科学习的兴趣;通过实验探究的过程,能主动与他人合作,增强证据意识,养成实事求是的科学态度。
教学重点:比热容概念的理解、热量的计算。
教学难点:比热容概念建立、热量的计算、利用比热容解释相关现象。
教师准备:教学课件。
学生实验:烧杯两个(各装等量的水和食用油)、两支温度计、两个相同功率的电热器、两个搅拌器、秒表。
教学环节 设计意图
一、创设情境　导入新课 教师利用多媒体播放蜥蜴在阳光下的沙滩上“跳舞”和西游记中过火焰山的片段,提出问题: 1.蜥蜴为什么在沙滩上“跳舞” 2.为什么沙漠地区昼夜温差较大,而沿海地区昼夜温差较小 通过本节的学习,相信同学们一定能找到答案。 创设情境,激发学生学习兴趣和探索欲望
二、新课讲解　探究新知 探究点一　热量 (一)水吸收的热量跟哪些因素有关 1.展示用天然气烧水的过程,此过程中水吸收还是放出热量 学生:吸收热量。 教师:加热水的过程中,水吸收热量,沸腾前温度不断升高,这个过程中发生了热传递。 2.归纳总结(课件展示):热传递的过程中,传递热的多少叫作热量,热量的单位是焦耳,符号为J,1 g水温度升高1 ℃时吸收的热量约为4.2 J。 3.提出问题:烧水时,水吸收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。 学生回忆并思考,然后小组代表回答。 [归纳] ①水吸收的热量与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多。 ②水吸收的热量与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多。 培养学生的发散思维
(二)比较不同物质吸收热量的情况 1.提出问题:对于同种物体来说,质量越大、升高温度越高吸收的热量就越多。物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关 学生猜想:物质吸收热量的多少还可能与物质的种类有关。 2.实验探究:比较不同物质(水、食用油)吸收热量的情况。 引导:吸收热量多少或温度变化多少,都反映了物质吸热能力的大小。怎样通过实验比较不同物质的吸热能力呢 请同学们阅读课本实验并对照桌上的实验器材,小组合作讨论设计实验方案。 制订计划与设计实验: 学生实物投影展示设计方案,并表述自己的设计思路。 学生可能设计的方案: 比较不同物质吸热能力的方法: ①使质量相同的不同物质升高相同的温度,看加热时间的长短。加热时间长的吸热能力强。 ②使质量相同的不同物质加热相同的时间,看升高温度的多少。升高温度小的吸热能力强。 3.教师将实验设计中相同或相似方案的学生重新分组。并把实验中可能遇到的问题先提出来讨论,有助于实验的顺利完成。 设置问题: ①如果我们要研究不同物质吸热的多少,是否会受到物质种类的影响,那么,我们需要保证哪些物理量不变 控制物体的质量、升高的温度不变(或加热时间不变),利用了控制变量法。 ②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 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,利用了转换法。 教师提醒学生做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少一些,若是选用热水作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。 4.学生选取自己方案中所需的实验器材,进行实验,收集数据。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。 物质的种类水食用油升高的温度/℃加热的时间/min
5.分析与论证 各小组根据实验收集的数据分析归纳,进行交流,得出结论。 分析讨论: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 通过合作探究,让学生体验科学探究的乐趣,培养学生的主动探究能力和创新精神 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 为顺利实验奠定基础 小组合作交流,培养合作学习能力、归纳分析能力
　两组实验小组交流实验数据,并进行分析。 分析归纳:质量相等的水和食用油,升高相同的温度时,对水加热的时间长,水吸收的热量多,水的吸热能力强。 结论:质量相等的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量不同。 6.教师引导:为了表示不同物质吸热能力的差别,物理学中引入了比热容这个物理量。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1 kg,比较起来最为方便。 请同学们阅读课本,自学比热容的定义、单位。 [归纳] ①一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比,叫作这种物质的比热容。用符号c表示。 ②单位:焦每千克摄氏度,符号 J/(kg·℃)。 ③比热容是物质的属性。 7.课件展示:一些物质的比热容 物质比热容c/[J·(kg·℃)-1]物质比热容c/[J·(kg·℃)-1]水4.2×103铝0.88×103酒精2.4×103干泥土约0.84×103煤油约2.1×103铁、钢0.46×103冰2.1×103铜0.39×103色拉油约1.97×103水银0.14×103沙子约0.92×103铅0.13×103
学生读出几种常见物质的比热容,熟悉比热容的单位。 问题: ①哪种物质的比热容最大 表示的含义是什么 ②每种物质都有它的比热容,水与冰的比热容是否相同 ③分析比热容表,可以找出哪些规律 学生交流讨论后,课件展示答案。 [点拨] 比热容是物质的一种属性,比热容与物质的种类和状态有关,与质量、体积、温度、位置等因素无关。 8.知识应用:①为什么用水作“冷却剂”冷却汽车的发动机 ②为什么用水作“热源”在暖气管道中循环 ③同样的日照条件下,为什么中午的沙子比海水的温度要高 ④请解释上课开始的问题:蜥蜴为什么“跳舞” 学生交流讨论后,教师课件展示答案。 归纳总结:水的比热容较大这一特性的应用 ①由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收(或放出)的热量很多,有利于作冷却剂或用来取暖。 ②由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)很多热而自身的温度却变化不大,有利于调节气温。 了解常见物质的比热容,加深对水的比热容的印象 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
探究点二　热量的计算 1.展示问题①:1 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少 问题②:2 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少 问题③:2 kg水温度升高50 ℃吸收的热量是多少 推导热量的计算公式。 学生讨论得出: ①物体吸收的热量与质量成正比,与升高的温度成正比,与物质的比热容成正比,计算公式:Q吸=cm(t-t0)。 ②物体放出热量计算公式:Q放=cm(t0-t)。 [点拨] 以上两个公式,都可以用Q=cmΔt来表示。 2.课件展示例题 找两名学生板演,然后其他学生进行点拨、纠正,课件展示解题过程。 [例1]某温泉度假村利用地热水作为房间洗浴用水,请计算:质量为100 kg的地热水,温度从70 ℃降低到20 ℃,放出的热量是多少 [c水=4.2×103J/(kg·℃)] [例2]使20 g冰的温度从-10 ℃升高到0 ℃,但未熔化成水,需要吸收多少热量 如果这些热量是由温度从5 ℃降低到0 ℃的水供给的,需要多少克5 ℃的水 [冰的比热容为2.1×103 J/( kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] [点拨] 在利用Q=cmΔt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.Δt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:m=;比热容:c=;温度变化:Δt=。 培养归纳、总结能力,推导热量的计算公式 强化练习,加深对热量公式的理解,培养学生运用物理知识解决实际生活中问题的能力
13.1　热量　比热容
一、比热容
1.概念
2.单位:J∕(kg·℃)
3.影响因素:物质的状态、种类
4.应用:冷却剂或用来取暖、调节温度
二、热量的计算:Q=cmΔt
1.必做题:练习与应用1~6题。
2.选做题:①西游记中的火焰山位于新疆吐鲁番市,请查找资料,调查火焰山温度高的原因。②课后调查“海陆风的形成原因”。
　　本节课从蜥蜴在阳光下“跳舞”和西游记过火焰山入手,引入课题,紧接着让学生联系他们极为熟悉的烧水现象,探究影响物体吸收热量多少的两个因素;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。同时让学生体会到“从生活走向物理,从物理走向社会”。在推导热量计算公式时,引导学生由浅入深,由具体数据到归纳计算公式,降低了学生学习的难度。
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