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《比热容》教学设计
课题
§13~3 比热容
设计思想
根据本节课教材特点以及初三学生年龄特点,采取启发式教学法和探究实验、问题讨论相结合的教学方法,进行开放式教学,让学生在愉快的氛围中探索新知识,从而调动学生学习的积极主动性。本节采用探究、观察、对比、分析、归纳的学习方法,引导学生获取知识,通过思考讨论,总结归纳出有关知识。通过学生参与探究,相互交流,突出学生是学习的主人,将课堂还给学生,体现学生的主体地位,提高学生的学习兴趣。
学情分析
初三学生对事物存在着浓厚的好奇心,具有强烈的操作兴趣,但学生仍处于从形象思维向抽象思维过渡时期。在学习本节之前,学生对质量、温度、热量已有一定的认识,但这种认识具有一定的孤立性、片面性,没有深刻意识到它们之间的相互联系。
教材分析
本节是第13章的第3节内容,是本章的重点,涉及到热量、质量、温度等物理量,同时也是关于热量计算的基础。比热容教学是一个较完整的科学探究,要重视让学生从情景中提出问题和进行猜想。
新课标中热量公式是直接给出的,因此通过热量计算加强对热量公式的理解就显得尤为重要。
教学
目标
知识与
技能
1.建立比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。
2.学会查比热容表格,尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.会进行简单热量的计算。
过程与
方法
1.体验科学探究过程,了解科学探究的基本特征,提高探究的能力。
2.进一步体会用控制变量法的思想探究物质吸热升温的属性。
情感态
度与价
值观
1.在探究活动中体验科学探究的乐趣,培养实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。
2.在探究活动中培养学生合作精神。
教学
重点
难点
重点:探究物质比热容,对比热容概念的理解和简单应用。
难点:会利用公式Q=cm∆t进行简单的吸、放热计算。
教学
方法
实验探究法、讲授法
使用器材
铁架台(2个)、500 mL的烧杯2个、同规格的加热器2个、搅拌器2个、秒表、量筒、温度计2只、水、煤油等。
课时
1课时
教学过程设计
教学
环节
教师活动
学生
活动
设计
意图
一、引入新课
问题引入:
新疆地区有句谚语叫做“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”,你知道其中的道理吗?
◆探究活动1:
1.将一壶水烧开与半壶水烧开相比,哪个时间长?谁吸收的热量多?
2.将一壶水烧成开水与将一壶水烧成温水相比,哪个时
间长?谁吸收的热量多?
思考1:什么叫热量?1千克的水温度升高1℃需吸收多
少热量?
思考2:相同质量不同种物质升高相同的温度,需要的热量一样多吗?
提出实际情境:为什么炎热的夏天海水很凉,沙滩却烫脚呢?发动机为什么用水箱降温,冬天为什么用水供暖?生活中还有哪些类似的现象?
由此可见,水在升高温度时吸收的热量和水的质量有关,也和温度升高的程度有关。
利用日常生活中常见的现象创设情境,激发学生的好奇心,引导学生进入状态。
二、探究
新知
猜想
假设
◆探究活动2:如何通过实验来研究?
1.教师组织学生分组讨论、猜想。
2.教师板书学生的猜想:可能是沙子吸热升
温或放热降温都比水快。
3.对学生的其他猜想可有选择地简要板书,
并组织讨论,启发思考。
猜想:水在温度升高时吸收的热量,跟水的质量有关,和升高的温度有关。
还有可能与物质的种类有关。
思考、
讨论、回答、
交流
学生的猜想多种多样,可能远离主题、甚至错误,切不可挫伤学生的学习积极性。
设计
实验
思考:
在这样的条件下研究水和煤油吸收热量的多少,需要测出哪些量?用什么样的器材?怎样测量?记录哪些数据?(进行实验前要解决的问题)要求学生利用课桌上的器材设计实验装置和实验步骤。
方案一:取等质量的水和煤油,加热相同的时间(吸收相等的热量)后,比较温度的变化。
方案二:取等质量的水和煤油,使其升高相同的温度,比较加热的时间(吸收热量的多少)。
思考、回答
在学
生充分讨
论的基础
上,适当点
拨、纠正。充分调动
学生的积
极性,鼓励
学生提出
自己的设
计方案。
进行
实验
收集
信息
液体
质量
m/g
初温
t0/℃
末温
t/℃
升高的温度
(t-t0)/ ℃
加热时间
T/min
水
40
20
56
36
5
煤油
40
20
56
36
4
相等质量的水和煤油升高相同的温度,吸收的热量是不同的;
相等质量的水和煤油吸收相等的热量后,升高的温度是不同的。
一、比热容
1.定义:单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量,叫做这一物质的比热容。
2.单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg•℃)。
3.水的比热容:4.2×103J/(kg•℃)。
4.水的比热容的物理意义:
1 kg的水温度每升高(或降低) 1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103 J。
二、物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一
1.比热容跟物体质量的大小,温度改变的多
少,物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关。
2.比热容可以用来鉴别物质的种类。
◆探究活动3:
1.人们选择用水给发动机冷却,用水取暖,
这是为什么?
2.沙漠地带昼夜温差很大,而沿海地区昼夜
温差不大,这是什么原因?
三、热量的计算:Q = cmΔt
Q:物质吸收或放出的热量;
c:物质的比热容;
m:物体的质量;
Δt:变化的温度。
吸热时Δt=t-t0 放热时Δt=t0-t
(1)物体温度升高吸收的热量;
Q吸=cmΔt=cm(t-t0)式中t 表示末温,t0表示初温,Δt表示物体升高的温度。
(2)物体温度降低放出的热量。
Q放=cmΔt=cm(t-t0)式中t表示末温,t0表示初温,Δt表示物体降低的温度。
(3)热量计算公式只适用于物体温度改变时,物体吸收或放出热量的计算,对有物态变化的过程不能适用。这一公式表明,物体温度改变时,它吸收或放出的热量跟物质的比热、物体的质量和升高或降低的温度的多少这三个因素有关,而跟物体的初温或末温无直接关系。因此,不能说“高温的物体放热多,低温的物体吸热多”,也不能说“物体升高的温度多,它吸收的热量一定多”,因为物体吸收或放出热量的多少跟三个因素有关,分析问题时必须全面考虑。
思考、实验、分析、讨论
通过实验探究引导学生总结出物质吸热与质量和温度变化的关系。
引出比热容概念。
通过
实验知道,不同物质
吸热能力
不同,描述
这一不同
需要引入
物理量
——比热
容。 引导
学生归纳,
得出比热
容的概念。
学习
比热容的
单位,强调
书写与读
法。
三、巩固
练习
1.水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),将质量为4 kg的水从20 ℃加热到70 ℃需要吸收 J热量,如果将水倒掉一半,它的比热容将为 J/(kg·℃)。
2.水的比热容是煤油比热容的两倍,若水和煤油的质量之比为1∶2,吸收的热量之比为2∶3,则水和煤油升高的温度之比为( )
A.3∶2 B.2∶3
C.4∶3 D.3∶4
3.状态一定的某物质的比热容( )
A.跟它吸收的热量成正比
B.跟它的质量成反比
C.跟它的温度变化成反比
D.只是物质的一种属性,只与物质本身有关
思考、回答、交流
学以致用,加深理解。
四、课堂
小结
一、基本知识
1.定义、公式、单位、含义
2.水的比热容、意义
二、基本技能
会正确解释温度变化和比热容的关系。
三、基本方法:控制变量法
思考、
回答、
交流
学生
通过课堂
小结,使知
识更具系
统性。
五、知识
延展
热平衡关系式:Q放=Q吸
两个温度不同的物体放在一起时,高温物体将放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高;最后两物体温度相同,称为达到热平衡。
思考
创设问题情景,置疑引新。
六、布置
作业
教材:P14~15动手动脑学物理1~5
板书
设计
§13~3 比热容
一、比热容(c)
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。
2.单位:焦每千克摄氏度,符号:J/(kg•℃)。
3.水的比热容:4.2×103 J/(kg•℃)
4.水的比热容的物理意义:
1 kg的水温度每升高(或降低)1 ℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103 J。
二、物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一
1.比热容跟物体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关。
2.比热容可以用来鉴别物质的种类。
三、热量的计算:Q=cmΔt