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第十三章第1节《热量 比热容》教-学-评核心素养一体化教案
一、教学目标
物理观念：理解热量的概念，知道热量是在热传递过程中传递能量的多少；形成比热容的概念，认识比热容是物质的一种特性，能用比热容解释简单的自然现象和生活现象。
科学思维：通过分析实验数据，培养归纳、概括能力；能运用比热容知识进行简单的热量计算，发展逻辑推理能力。
科学探究：经历探究不同物质吸热能力的实验过程，学习控制变量法和转换法，培养设计实验、进行实验、分析数据得出结论的能力。
科学态度与责任：在实验探究中，培养实事求是的科学态度；认识比热容在生产、生活中的应用，增强将科学知识应用于生活实际的意识和社会责任感。
二、教学重难点
教学重点：比热容的概念；探究不同物质吸热能力的实验。
教学难点：理解比热容是物质的一种特性；运用比热容知识解释自然现象和解决实际问题。
三、教学方法与教学道具素材
教学方法：实验探究法、讲授法、讨论法、类比法。
教学道具素材：多媒体课件（包含相关动画、视频）、相同规格的电加热器、温度计、质量相同的水和食用油、天平、秒表、搅拌棒。
四、教学过程
新课导入（5分钟）
生活场景导入：播放一段炎热夏日海边的视频，画面中有沙滩和海水。提问学生：在炎热的夏天，当我们赤脚走在沙滩上和海水中时，会有什么不同的感觉？为什么沙滩很烫而海水却比较凉呢？
设计意图：从学生熟悉的生活场景入手，引发学生的认知冲突，激发学生的好奇心和求知欲，自然引入新课。
及时性评价：对积极发言的学生给予肯定，如“你对生活的观察很细致，能敏锐地发现这种有趣的现象”。
知识讲解与活动环节（30分钟）
活动一：热量概念的引入（5分钟）
回顾旧知：引导学生回忆热传递的相关知识，提问：热传递过程中，能量是如何转移的？
引出热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，用符号Q表示，单位是焦耳（J）。结合生活中烧水的例子，讲解物体吸收或放出热量的情况。
设计意图：通过回顾旧知，自然引出热量概念，帮助学生建立知识之间的联系。
及时性评价：对能准确回忆热传递知识的学生给予表扬，如“你对之前的知识掌握得很扎实，为理解热量概念奠定了良好基础”。
活动二：探究不同物质吸热能力（15分钟）
提出问题：不同物质，在质量相同、升高相同温度时，吸收的热量是否相同？
猜想假设：让学生分组讨论并猜想，各小组派代表说出猜想及理由。
设计实验：引导学生思考实验方案，提问：要研究这个问题，需要控制哪些变量？如何测量吸收热量的多少？通过讨论确定实验方法：用相同规格的电加热器对质量相同的水和食用油加热，升高相同温度，比较加热时间（转换法，加热时间越长，吸收热量越多）。介绍实验器材及使用方法。
进行实验：学生分组实验，记录数据（如下表）。教师巡视指导，确保实验安全和顺利进行。
物质 质量m/kg 初温t /℃ 末温t/℃ 升高温度Δt/℃ 加热时间t/min
水
食用油
- **分析数据**：实验结束后，各小组汇报数据，引导学生分析数据得出结论：质量相同的不同物质，升高相同温度时，吸收的热量不同。
- **设计意图**：通过完整的科学探究过程，培养学生科学探究能力，让学生亲身体验不同物质吸热能力的差异。
- **及时性评价**：对实验操作规范、数据记录准确、分析合理的小组给予表扬，如“这个小组实验过程严谨，数据分析清晰，得出了正确的结论”。对遇到问题能积极思考解决的小组给予鼓励，如“虽然你们在实验中遇到了困难，但通过努力成功解决，这种探索精神值得大家学习”。
- **活动三：比热容概念的建立（10分钟）**
- **类比引入**：类比密度是物质的特性，引导学生思考质量相同的不同物质，升高相同温度吸收热量不同，这反映了物质的一种什么特性。
- **讲解概念**：单位质量的某种物质，温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，用符号c表示，单位是J/(kg·℃)。介绍常见物质的比热容，强调比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与质量、温度变化量等无关。
- **思考讨论**：组织学生讨论比热容大小与物质吸热能力的关系，引导学生理解比热容大的物质吸热能力强。
- **设计意图**：通过类比，帮助学生更好地理解比热容概念，通过讨论加深对概念的理解。
- **及时性评价**：对能准确理解比热容概念并积极参与讨论的学生给予肯定，如“你对比热容概念的理解很到位，讨论中的观点也很有深度”。
典型例题讲解（10分钟）
例1：质量为2kg的水，温度从20℃升高到70℃，吸收的热量是多少？[c水 = 4.2×10 J/(kg·℃)]
分析：根据热量计算公式Q吸 = cmΔt，其中c为比热容，m为质量，Δt为温度变化量。这里c = 4.2×10 J/(kg·℃)，m = 2kg，Δt = 70℃ - 20℃ = 50℃。
解答：解：Q吸 = cmΔt = 4.2×10 J/(kg·℃)×2kg×50℃ = 4.2×10 J。答：水吸收的热量是4.2×10 J。
例2：把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水中，一段时间后，三球的温度变化 （选填“相同”或“不相同”）。其中吸收热量最多的是 球，吸收热量最少的是 球。（已知c铝＞c铁＞c铜）
分析：因为三个球放入沸腾水中一段时间后，最终温度都和沸水温度相同，所以温度变化相同。根据Q吸 = cmΔt，质量m、温度变化量Δt相同，比热容c越大，吸收热量越多。
解答：相同；铝；铜。
设计意图：通过典型例题，帮助学生掌握热量计算方法，加深对比热容概念的理解和应用。
课堂小结（5分钟）
一、热量
1. 概念：在热传递过程中，传递能量的多少。
2. 单位：焦耳（J）。
二、比热容
1. 概念：单位质量的某种物质，温度升高1℃吸收的热量。
2. 单位：J/(kg·℃)。
3. 特性：与物质种类、状态有关，反映物质吸热能力。
三、热量计算：Q吸 = cmΔt （Q放 = cmΔt ，Δt为温度变化量）。
课后作业
基础性作业：完成课本上关于热量计算和比热容概念理解的练习题；查阅资料，了解水的比热容较大在生活和生产中的应用，并记录下来。
拓展性作业：调查家庭中不同用电器加热相同质量水的时间，结合所学知识分析原因，并写一篇小短文。
五、教学反思
在本次教学中，通过生活场景导入成功激发了学生兴趣，实验探究环节学生参与度较高，但在实验过程中，部分学生对控制变量法和转换法的理解不够深入，导致实验操作出现一些小问题。在讲解比热容概念时，虽然采用了类比等方法，但部分学生对其作为物质特性的理解仍存在困难。在今后教学中，对于实验方法的讲解应更加细致，通过更多实例帮助学生理解比热容概念，同时加强对学生实验操作的指导。
六、教学评价
及时性评价：在学生回答问题、进行实验操作、参与讨论等过程中，及时给予评价。如学生提出合理的实验猜想时，表扬“你的猜想很有科学依据，思路非常好”；学生实验操作出现问题时，及时纠正并鼓励“这次操作出现了一点小失误，不过没关系，注意方法下次会更好”。
达成性评价：通过课堂提问了解学生对热量、比热容概念的理解；通过例题解答检查学生对热量计算的掌握情况；通过学生在实验探究中的表现评估其科学探究能力。例如，观察学生能否准确描述比热容概念，能否正确运用公式进行热量计算，在实验中能否正确控制变量和分析数据。
评价结果反馈与教学调整：根据达成性评价结果，若学生对热量计算普遍掌握不好，在后续教学中增加相关练习和针对性讲解；若学生对比热容概念理解困难，补充更多生活实例帮助理解。针对学生实验操作问题，在后续实验课中加强示范和指导。

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