第十三章内能第3节比热容第1课时比热容的概念及理解教案（人教版九年级物理）

第3节比热容第1课时比热容【教学目标】一、知识目标1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性.2.尝试用比热容解释简单的自然现象.二、能力目标1.通过探究，比较不同物质的吸热能力.2.通过上网查阅《气候与热污染》的相关资料，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“热岛效应”.三、素养目标利用探究性学习活动，培养学生的实践能力和创新精神，培养解决问题的能力.【教学重点】比热容概念的理解.【教学难点】应用水的比热容大的知识来解释自然现象、解决实际问题.【教具准备】铁架台、电炉子（或酒精灯）、石棉网、火柴、干沙子、水、煤油、天平、温度计、手表、大烧杯、大试管、玻璃棒等.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时所学内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师利用多媒体播放一段中央电视台一天的天气预报的录相片段，播放前提醒学生特别注意观察我国各省内城市最高气温和最低气温，看看能不能从中发现什么规律.学生思考、讨论，发表各自的看法.师请同学们思考，“为什么内陆的昼夜温差比沿海地区大呢”？大家通过这节课的学习后，你就会明白.好，下面我们开始探究吧.【进行新课】知识点1认识比热容1.探究水吸收的热量跟哪些因素有关7 教师提出问题：咱们同学当中有谁帮助妈妈烧过水？烧水时，水吸收的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.（这种设置问题的方法，比直接提问水吸收的热量与水的质量和升高的温度是什么关系，更具开放性，能有效培养学生的发散思维.）学生回忆并思考，发表各自建议：①水多些时，加热时间要长些;水少些时，加热时间要短些.②加热时间长时，温度升高多些;加热时间短时，温度升高低些……教师引导学生互相交流、讨论，对回答不完善的地方可补充完善、分析归纳、得出结论.板书：（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.2.探究物体吸收的热量与物质种类有关——比热容师是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同，它们吸收的热量就相等呢？或者说物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关？学生猜想：物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关.教师引导学生制定计划与设计实验：（1）引导学生选择器材：教师为同学们提供了水、食用油或沙子三种物质，同学们可任意选择.（2）引导学生拟定方案：怎样确定水和食用油（或沙子）吸收的热量是否相同？学生经过讨论认为：通过加热时间的长短来确定.教师强调：必须保证热源相同且较稳定.（运用“转换法”把比较吸热多少转换为比较加热时间长短，更易于操作）（3）让学生合作交流、设计方案.教师加入学生的小组讨论之中，了解学生的思路，适时点拨.各小组学生派代表表述自己的设计思路.教师收集、整理，点评引导，择优确定比较合理的设计方案，让学生实验.方案一：用相同质量的两种物质（如沙和水），让它们升高相同的温度，比较加热时间.（实验装置如图所示，注意使两个装置的热源相同且较稳定.）设计记录数据的表格.7 方案二：用相同质量的两种物质，给它们加热相同时间，比较温度升高的多少（实验装置上图同样适用）.设计记录数据的表格.在学生的交流过程中，教师适时提出学生设计、交流时容易忽略的问题，如：a.你们怎样获得质量相同的水和食用油（或沙子）？b.你们怎样使食用油（或沙子）内、外温度达到一致？c.你们采用的热源是否稳定，怎样改进更好？（4）学生根据交流情况，适当修正自己的方案.教师提醒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的少一些，若是选用热水做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.（5）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.（6）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.根据实验数据学生不难得出物体吸收热量的多少与物质种类有关的结论.师为了表示不同的物质，质量相同时，升高相同的温度，吸收热量的多少，物理学中引进物理量——比热容.注意：要在相同条件下比较，即必须让质量相同，温度升高度数也相同，故质量都取单位质量（1kg），温度都取升高1℃，比较起来最为方便.（让学生类比密度的定义方法，用比值定义法给比热容下定义）7 板书：(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，叫做这种物质的比热容.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教师请同学们阅读教材P12页《小资料》并思考，可以发现有什么规律？学生分析、讨论回答：不同物质的比热容不同；水与冰的比热容不同；水的比热容最大；泥土比水的比热容要小……板书：比热容是反映物质自身性质的物理量（即是物质的属性），物质种类不同，比热容一般不同.教师引导学生回忆：我们已经知道哪些物理量可以反映物质的自身性质，它们有什么特点？生：密度，密度不随物质的质量、体积的多少而改变，也不随位置变化而改变.师既然比热容是物质的属性，那么，它同样也具有与密度相似的性质.比热容是物质本身的一种属性，与物质的质量、体积多少无关（特别提醒，它还与温度变化无关）.那么请大家思考：把一盆水倒掉三分之一，比热容有无变化？把这盆水由20℃加热到100℃，比热容有无变化？生：（齐声回答）不变.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2水的比热容教师引导学生思考由之前探究煤油（或沙子）和水的吸热能力的实验中，可以得出什么结论？生1：由表一数据可知水的吸热能力（或比热容）比煤油（或沙子）强，要让它们升高相同的温度，则需对水加热久一些.生2：由表二数据可知加热相同时间时，水的温度变化慢些，煤油（或沙子）温度上升得快些.师同学们回答得很好，下面请同学们阅读教材P12页的《小资料》和P13页的《想想议议》，说说在生活、生产中如何应用水的比热容.生思考、分析、发表看法：因为水的比热容与其他的液体相比要大得多，这样水在降低相同温度时，放出的热量多些.生活中汽车用水作为冷却剂.春天，农民伯伯育秧苗，每到傍晚往田间灌水，防止秧苗在夜间被冻坏；而白天放出秧田里的水，便于晒田，促进秧苗生长.7 师真棒！大家分析得很对，请大家课后阅读教材P12~P13页的最下面两段文字，思考为什么内陆地区的温差比沿海地区的大.课堂演练完成本课时对应课堂练习.【课堂交流、小结与延展】师同学们，我们通过本节课的学习，理解了比热容的概念，学会了利用比热容知识解释一些自然现象，还明白了比热容与我们人类生产、生活密切相关.你们还有哪些收获呢？请相互交流、讨论.生1：通过学习，我明白了不同物质的吸热本领不同，水的吸热本领最强.生2：通过学习，我们明白物质吸收热量的多少与物质的种类、质量和升高的温度有关.生3：表示不同物质的吸热或放热能力用比热容这个物理量.比热容是反映物质自身性质的物理量，每种物质都有自己的比热容，它与温度、质量、体积都没有关系.生4：在生产、生活中，为什么经常用水作为取暖剂（或冷却剂），原因是水的比热容最大，在质量相当，变化相同的温度时，水与其他物质相比，水吸收热量多；换句话说，降低相同的温度时，水放出的热量要多些.生5：质量相当的沙子和海水，接收太阳光的照射吸收的热量相同时，由于沙子的比热容大约只有水的1/4，因此，沙子升高的温度大约是水升高温度的4倍.所以，炎热的夏天，我们赤脚走在海滩上，感觉沙子热烫热烫的，而海水却是凉凉的，就是这个道理.生6：为了保护大自然，为了保护我们人类的生存环境，防止热污染，我们要提倡低碳生活，树立节能环保意识.同学们，行动起来吧！……【教师结束语】同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们知道了不同物质的吸热本领不同，知道了物质吸热的多少取决于物质的种类、质量和变化的温度.而且明白了水的比热容较其他物质的比热容大，这点在生产、生活中得到广泛的应用.自然界中不同地区的气候变化与这有着很大的关系.大家深深体会到，物理是与现实生活密切相关的一门学科.只要大家平时多关注生活、留心观察生活中的现象，勤于思考，就会轻松地学好物理.好，谢谢大家！课后作业完成本课时对应课后练习.1.本节课的教学设计方法让学生体会到“从生活走向物理，从物理走向社会”.在设计此课时，从市民极为关心的天气预报入手，引入新课；紧接着让学生联系他们极为熟悉的烧水现象，探究出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.7 2.纵观本节课的设计，不难发现每个环节都是从提出问题入手展开教学的，这一个个精心设计的问题，组成一个步步攀升的台阶，引领学生走向科学知识的殿堂.3.在不违背新课程标准的前提下，在本节课教学过程中，对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式，探究方案的设计等等.这些设计更有利于培养学生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力.4.为帮助学生理解比热容的概念，努力使本节的教学活动源于生活，服务于生活，帮助学生构建“物理在身边”的理念，从而顺利突破教学难点.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，这样学生容易理解和记住.利用水的比热容大来冷却或取暖（1）水冷系统的应用人们很早就开始用水来冷却发热的机器，在电脑CPU散热中可以利用散热片与CPU核心接触，使CPU产生的热量通过热传导的方式传输到散热片上，然后利用风扇将散发到空气中的热量带走.但水的比热容远远大于空气，因此可以用水代替空气作为散热介质，通过水泵将内能增加的水带走，组成水冷系统.这样CPU产生的热量传输到水中后水的温度不会明显上升，散热性能优于上述直接利用空气和风扇的系统.热机（例如汽车的发动机，发电厂的发电机等）的冷却系统用水作为冷却剂，也是利用了水的比热容大这一特性.（2）农业生产上的应用水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为了防止霜冻，农民普遍采用“浅水勤灌”的方法，即傍晚在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起的时候，再把秧田中的水放掉.根据水的比热容大的特性，在夜晚降温时，使秧苗的温度变化不大，对秧苗起了保温作用.7 （3）热水取暖冬季供热用的散热器、暖水袋.7