初三物理第十三章第三节比热容

《比热容》

教材分析

   本节是由“比热容”和“热量的计算”两部分组成的。本节通过实验探究，认识物体温度变化时吸收或放出热量的能力，即研究物质的比热容。比热容的概念本身比较抽象，所以课本先是从生活现象提出不同物质吸热能力不同，再利用比较不同物质吸热情况的实验，使学生认识到比热容不同的物体，在吸热或放热时，对外温度变化的表现不同，进而总结出比热容的概念。从生活走向物理，从分析事实到抽象出概念，从而建立了比热容的概念。为了再提升对这个概念内涵的理解，从物理走向应用，可以利用比热容的知识解释生活中的简单现象。从比热容的物理意义出发，利用数学推导出热量的计算公式，利用公式进行简单计算，有助于学生对比热容的了解。

本节的教学重点是比热容的概念和应用，以及热量的计算；教学难点是比热容概念的建立。

教学目标

知识与技能  

1．通过实验探究，建立比热容的概念。

2．尝试用比热容解释简单的自然现象。

3．会进行物体吸、放热的简单计算。

过程与方法   

1．亲身经历参与探究比较不同物质的吸热情况的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。

2．通过交流与分析，利用比热容解释相关现象及应用。

情感、态度与价值观   

1．通过探究性学习，产生乐于探索自然规律的情感，体验自然科学的价值，体验知识来源于实践而又应用于实践的辩证关系。

2．通过探究活动，养成严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

教学重难点

重点：通过实验得出比热容的概念并联系生活应用其分析解决一些简单问题。

难点：比热容概念的建立。

课前准备

教师用：多媒体课件。 学生每组：天平、温度计、秒表、电加热器（2）、烧杯（2）、水、食用油。

教学过程

一、创设情景，引入新课

【播放视频】

情境一：烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚，沙子很快凉了下来，但海水却还暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样?

情境二：糖炒栗子，为什么要加入沙子一起炒呢？

情境三：汽车水箱中加水有什么作用呢？

【揭示课题】

学习了本节课比热容的知识，你就能解释其中的奥妙了。

【设计意图】引起学生的学习欲望，体现知识来源于生活，生活处处有物理知识。

二、合作探究，建构知识

（一）比热容

物体吸收热量的多少跟哪些因素有关

【体验生活】

1.家里来了客人，为了让客人尽快的喝上开水。我们应该怎么做？为什么？

2．分别把一壶水和半壶水烧开，哪个吸热多？

3．把一壶水烧开和烧成温水，哪种情况需要吸收更多的热？

【想一想】

物体吸收热量的多少跟哪些因素有关？

【师生总结】

同一种物质，吸收的热量跟物体的质量和升高的温度都有关系。

同一种物质，质量越大，温度升高的度数越多，吸收的热量越多。

【设计意图】启发学生从生活经验中得出物体吸热多少与质量和升高温度的关系，并结合海水和沙滩的温度差异进行合理猜想，提出探究课题。

实验探究：比较不同物质吸热的情况

1.【提出问题】

不同种物质组成的物体，在质量相等，升高的温度也相同时，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？讨论中，学生主要集中（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？

让学生以小组为单位进行讨论，并利用手中的器材设计实验证明自己的观点。

教师巡视，并给予必要的点拨。

【设计意图】培养学生交流合作设计实验的能力，培养学生根据问题设计实验和选择器材的能力。

【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】

出示【友情小提示】

1．注意温度计、天平的正确使用；

2．实验中注意安全；

3.小组同学分工明确，各负其责。

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。

5．【评估】

在刚才的探究实验中运用了哪些研究问题的科学方法？实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有什么失误？从实验中你还有什么新发现？

【深化引导】

不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不相同的，即不同种物质的吸热能力是不相同的。

怎样比较不同物质这种性质上的差别呢？

【问题导学、自主学习】

请大家阅读课文，完成问题导学内容。

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。

单位：焦每千克摄氏度    J/(kg·℃)

物理意义：表示1kg的水，温度升高1℃所吸收的热量是4.2×10J 。

【合作研讨、深化认识】

1、一桶水与一杯水比较，谁的比热容大？

2、比热容与物体的质量、吸收的热量、升高的温度有关吗？

【强调】某一种物质的比热容与物体的质量、吸收的热量、升高的温度无关。物质的比热容由物质的种类（本身特性）、物态决定。比热容是物质的一种特性，可以用比热容来鉴

别物质的种类。

【设计意图】培养学生自主学习能力和分析归纳能力、语言表达能力。

【回归生活】“水的比热容大”这一特点在日常生活和生产中具有的重要意义。

1、【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？你能说出它的道理吗？

师生总结：水的比热容较大利于调节温度。

2、【议一议】我国北方楼房的暖气用水作为介质，把燃料燃烧产生的热量带到房屋中取暖。用水做输送能量的介质有什么好处？

在生活、各种产业中，还有没有用水来加热或散热的情况？

师生总结：水的比热容较大，用水作冷却剂和取暖效果好。

在日常生活中，还有哪些地方利用了物质的这一属性？

（二）热量的计算

【想想议议】  3

由水的比热容知质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是4.2×10J,那么

①质量是5kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是______________________。

②质量为1kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是_____________________。

③质量为5kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是_____________________。

教学反思

一、教案的“亮点” 

1．注重与生活的紧密联系，首先从生活中现象引入新课，接着通过体验烧水现象进入比热容的探究学习，再应用比热容的知识解释现象，感受知识来源于实践而又应用于实践的辩证关系。可以使学生体验到物理知识在生活中的重要作用。

2．设置情景层层深入的让学生自主分析比较得出比较物质吸热能力的三种方案，从特殊过渡到一般，并类比速度定义法使比热容概念的建立水到渠成，突破教学难点。

3．注重合作探究形成知识的过程，以学生为主体，引导、点拨学生，让学生小组合作探讨、实验，展示成果，得出结论。让知识的生成，水到渠成。

二、教学中易出现的问题

1．比热容概念的建立是难点，直接把概念给学生不利于理解概念。可以设置具体的情境，让学生从特殊过渡到一般，并类比速度，比较物质的吸热情况，建立比热容的概念。

2．学生在分析水的比热容大在生活中的作用时存在一些困难，往往会出现用教师的活动代替了学生的思考过程，学生的主观能动性受到限制。