第十三章内能与热机第二节科学探究：物质的比热容第2课时热量的计算教案（沪科版九年级物理）

第2课时热量的计算【教学目标】一、知识目标1.能根据比热容，推导出热量的计算公式；2.能根据热量的计算公式进行简单的计算.二、能力目标1.通过利用比热容的定义，及其和质量、温度之间的关系，推导出热量的计算公式；2.培养学生应用数学方法解物理问题的能力.三、素养目标1.锻炼学生的推导能力和动手计算能力.2.解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦.【教学重点】根据比热容进行简单的热量计算.【教学难点】利用比热容的定义推导热量的计算公式.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1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，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师我们知道比热容的单位是J/（kg·℃）,而物质吸收（或放出）的热量与物质的质量、温度和种类有关，请思考能否利用一个公式具体地说明热量、温度、质量、比热容之间的关系，怎样才能计算出物体温度改变时吸（放）热的多少？要解决这些问题，下面我们就来继续学习第二节科学探究：物质的比热容.【预习指导】阅读课本P42-43公式和例题，推导初末温度、质量、变化温度的表达式，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示.【交流展示】1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正.2.学生质疑，教师指导释疑.【拓展探究】5 比热容的大小教师引导学生讨论交流，怎样利用比热容的公式判断比热容的大小.生1：据可知Q吸、m一定，通过比较Δt比较比热容的大小.生2：据可知m、Δt一定，通过比较Q判断c的大小.教师点拨总结后用多媒体展示例题讲解.例题1通过比较Δt的大小判断c的大小用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图像如图所示.由图像可以看出（）A.甲的比热容比乙大B.甲的比热容比乙小C.甲和乙比热容相同D.开始加热时，甲和乙的比热容为零解析：由于两个加热器相同，当加热时间相同时，甲、乙两种液体吸收的热量相等.Q甲吸=Q乙吸，由图像可知，Δt乙＞Δt甲，又由可知当质量m、Q吸相同时，c乙＜c甲.故选A.答案：A例题2通过比较Q的大小判断c的大小为了比较水和煤油的比热容，小明在家里做了如下实验：在两个相同的塑料瓶甲和乙内分别装入质量相同，初温都是室温的水和煤油，在瓶口扎上气球，将它们一同浸入热水中，如图所示.（1）观察到的现象是：________瓶口的气球膨胀得大些.（2）要使两球膨胀的大小相同，应对________加热时间长些.（填“甲瓶”或“乙瓶”）（3）此实验表明________比________的比热容小些.5 解析：本题中用气球膨胀的大小表示煤油和水温度上升的大小，两球膨胀的大小相同，反映了煤油和水上方气球内气体的温度相同，即煤油和水升高的温度，乙瓶加热时间长一些，表明水吸收的热量多一些，即Δt油=Δt水，Q水吸＞Q油吸，而m油=m水，由可知c煤油＜c水.答案：（1）煤油（2）乙瓶（3）煤油水例题3将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上.经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示.则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比（）A.c甲最大B.c乙最大C.c丙最大D.c甲=c乙=c丙解析：由题意可知，m甲=m乙=m丙，t0甲=t0乙=t0丙，由于冰在熔化过程中，继续加热，温度保持不变，即t甲=t乙=t丙，∴Δt甲=Δt乙=Δt丙.由图可知丙使金属块熔化的最多，甲最少，即Q丙放＞Q乙放＞Q甲放，由可知c丙＞c乙＞c甲，故选C.答案：C【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.热量的计算师利用比热容的公式我们可以推导出热量的计算公式，请同学们讨论交流，写出吸热和放热公式，并说明计算中应注意什么.生：物体的温度升高时吸收的热量Q吸=cmΔt升=cm（t-t0）；物体的温度降低时放出的热量Q放=cmΔt降=cm（t0-t），Δt为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差.师解题时，题目中的“升高”、“升高了”、“降低”“降低了”就是指温度的改变量Δt.在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据热平衡，则有Q吸5 =Q放.例题4某太阳能热水器的容积为100L，烈日夏天，可使一满水箱20℃的水升高50℃，求水吸收的热量.解：Q吸=cmΔt=cρvΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1×103kg/m3×100×10-3m3×50℃=2.1×107J例题5质量是2kg的铁锤，每次都从1m的高度落下去打击质量为4kg的铁块，共打击500次，假设重力对铁锤所做的功的50%转化为热量被铁块吸收，则铁块的温度升高了多少？【c铁=0.46×103J/（kg·℃）】解：铁锤做的功W=nmgh=500×2kg×10N/kg×1m=1×104J铁块吸收的热量Q=W×50%=1×104J×50%=5×103J铁块升高的温度=2.7℃【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】教师引导学生归纳总结本节课学到了什么？【课后作业】1.请同学们做课本P44作业35.2.请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案】3.相同铝铜5.Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×0.1kg×（90℃-20℃）=2.94×104JQ放=c铁m′（t0′-）=0.46×103J/（kg·℃）×10×10-3kg×（100℃-25℃）=4485J1.本节课教学中，注意引导学生利用比热容公式推导出热量的计算公式，通过用多媒体展示例题讲解，帮助学生学会应用数学方法解决物理问题，能注意单位统一和解题规范.特别需要注意的是：在教师引导学生进行计算时，要提醒学生分清温度变化中的“升高了多少℃”和“升高到多少℃”的区别.5 2.在教学中要做到少讲精讲多练，让学生在练习中发现问题、纠正问题，教师释疑解惑，注重课前备教案备课件，不断提高课堂效率.5