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沪粤版九年级物理上册教案12.3研究物质的比热容

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12.3 研究物质的比热容【教学目标】一、知识与技能1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种基本属性,是反映物质的吸、放热性能的物理量,知道比热容的单位J/(kg·℃)及其读法、含义.2.会计算物体吸收或放出热量的多少.3.会用比热容的概念解释有关的简单现象,知道水的比热容较大.二、过程与方法通过实验探究,认识质量相同的不同物质,在吸收相同的热量时升高的温度不同这一特点,会运用控制变量法设计和进行实验.三、情感、态度与价值观通过联系实际,分析与比热容有关的问题,让学生感受物理无处不在,体会物理知识的魅力,养成探索、思考物质世界奥秘的兴趣和好奇心,逐步帮助学生建立对物理和科学的感情.【教学重点】1.实验探究物质的吸、放热性能.2.比热容概念.【教学难点】1.应用比热容解释相关物理问题.2.有关比热容的计算问题.┃教学过程设计┃教学过程设计意图,一、新课引入用多媒体展示并讲解:1.明朗的天,碧蓝的海,人们漫步海滨,感受到海风迎面吹拂,会觉得十分舒畅.这样的风,多半是海风.从海上吹向陆地的风叫海风,从陆地吹向海洋的风叫陆风.气象学上常把两者合称为海陆风.它们都是比较平和的风,因此,又被称为海陆清风.你知道海陆风是怎样形成的吗?从物理学角度分析,应如何解释呢?2.今年暑假,小明和爸爸把奶奶从乡下接到城里,开始老人见到小孙子很高兴,可是没有几天,奶奶就一直闹着要回家.为什么呢?奶奶说:乡下有山有水,可凉爽了;城市里热死人,她受不了.小明所在的小城和乡下离得并不远,气温真有那么大的差别吗?通过本节课的学习,相信你一定能够找到答案.  二、新课教学(一)探究物质的吸、放热性能1.教师引导学生按照科学探究的步骤,讨论说出实验的设计及实验过程和所得结论.(1)提出问题:通过上一节学习,我们已经知道,同一种物质在质量相同、温度变化相等时,吸收或放出的热量相等.那么,不同物质在质量相同、温度变化相等时,它们吸收或放出的热量也相等吗?(2)猜想与假设:可能与物体的质量有关;可能与物体的种类有关;也可能与物体温度变化大小有关.(3)制定计划与设计实验:设计思路:①质量相等的不同物质升高相同温度,吸收热量是否相等?②质量相等的不同物质吸收相等热量,升高温度是否一样?在设计实验时教师要引导学生学会使用控制变量法,并要求学生解决好以下问题:①选取哪两种物质(比如两种液体)作为研究对象?②你认为选择怎样的容器较为合适?③怎样才能使物体在一定时间内从热源吸收的热量可能相等?设计实验时先让学生设计,讨论后交流,在此基础上教师对设计较好的同学给予指导,确定实验方案.(选择水和煤油两种液体物质,因为使用它们易于加热、易于测量温度;选择相同容器、相同的加热条件,这样才能使物体在一定时间内,从热源吸收的热量尽可能相等.)(4)实验器材:容器、相同的两个电加热器、温度计一支、天平及配套砝码一台、搅拌器、量筒、手表一只.(5)进行实验与收集数据:培养学生联系生活实际,善于发现生活中物理现象的习惯.培养学生设计实验、观察实验、分析实验的能力.,实验步骤:(1)取一定质量的水或煤油放入图12-3-1所示的容器中,按图组装好实验器材,电加热器的电阻丝必须浸没在液面下,接近容器底部;(2)记录加热前液体的温度t1;(3)给电加热器通电一段时间后断电,同时上下拉动搅拌器,待温度平衡后,记录液体的温度t2;(4)做完实验后整理器材.实验记录表格:(6)分析与论证:①比较用水作为研究对象的各组实验数据,在吸收相同热量的情况下,如果水的质量增加一倍,其吸收的热量则几乎增加一倍,用煤油作为研究对象的各组实验数据也能得到上面的结论.  ②如果要使相同质量的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量多;如果让相同质量的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度低.(7)探究结论:①相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是不相同的;②不同质量的相同物质,升高相同的温度,吸收热量是不相同的;③质量不同的同种物质,升高相同的温度,质量大的吸收的热量多,质量小的吸收的热量少.教师导入:如果换用其他物质来做实验,结论是相同的.如果做物质的放热实验,质量相等的不同物质降低相同温度时,所放出的热量一般不同,这是由物质本身的一种性质决定的.为比较不同物质吸、放热性能上的差别,物理学中引入比热容这个物理量.(二)什么是比热容1.(1)比热容的定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容,用符号c表示.(2)单位:J/(kg·℃),读作“焦耳每千克摄氏度”.,2.教师引导学生阅读课本“一些物质的比热容”表,然后要求学生回答下列问题.(1)看过比热容表后,你对比热容概念有什么认识?(2)表中比热容最大的物质是什么?(3)砂石的比热容是多少?表示什么意义?并与水的比热容作比较.(4)为什么沿海地区昼夜温差小,而沙漠地区昼夜温差大呢?学生交流讨论并回答以上问题,教师补充更正.师生共同小结:(1)比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容,对于同种物质,不同状态的比热容一般也不同,如水与冰.(2)水.(3)c砂石=0.92×103J/(kg·℃),表示1kg砂石温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量为0.92×103J.c水=4.2×103J/(kg·℃),水的比热容比砂石的比热容大3倍多.(4)水的比热容较大,沿海地区海水白天吸收大量的热而温度升高不多,夜晚海水放出大量的热而温度降低很小;砂石比热容较小,所以沙漠地区白天吸热后温度升高较多,夜晚放出热量后温度降低很多.3.比热容是物质本身的一种特性①物质有许多特性,如已学过的密度等.所谓特性是物质本身所特有的,在一定条件下它具有固定不变的性质.比热容是物质的一种特性,在同种状态下它既不随物体质量的改变而改变,也不随物质吸收(或放出)热量的多少及温度的变化而变化,也就是说,只要是相同的物质在同种物态下,不论其形状、质量、温度的高低、放置地点如何,它的比热容一定是相同的.②对于同一种物质,比热容的值还与物质的状态有关,同一物质在同一状态下的比热容是一定的,但在不同状态时,比热容是不相同的.比如水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),而冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃).4.水的比热容的特点及应用水的比热容较大.这一特点在人们的日常生活和生产中具有十分重要意义,主要表现在两个方面:一方面由于水的比热容较大,那么一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,这使我们有利于用水作冷却剂或取暖.作冷却剂时,是让水吸收带走更多的热量;用来取暖时,是让水放出更多的热量供给人们.另一方面,由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候.夏天,太阳光照射到海面上,海水的温度在升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温不致降得太低,所以住在海边的人们又不觉得特别冷.(三)热量的计算教师用多媒体展示下列问题.,1.把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少焦?  (1)1kg铝温度升高1℃,需吸收________的热量;(2)1kg铝温度升高2℃,需吸收________的热量;(3)1kg铝温度升高(100-30)℃=70℃,需吸收________的热量;(4)2kg铝温度升高1℃,需吸收________的热量;(5)2kg铝温度升高2℃,需吸收________的热量;(6)2kg铝温度升高70℃,需吸收________的热量.学生回答,教师订正:[(1)0.88×103J (2)1.76×103J (3)6.16×104J (4)1.76×103J (5)3.52×103J(6)1.232×105J]2.师生共同总结规律:如果用Q吸代表铝吸收的热量,某物质的质量为m,比热容为c,温度变化为Δt,则Q吸=cmΔt,如果用t0表示原来的温度,t表示后来的温度,则Δt=t-t0.上式变为Q吸=cm(t-t0),同理,物体温度降低时放出的热量Q放=cm(t0-t).3.对公式Q=cmΔt运用的理解:(1)两个温度不同的物体在一起时,高温物体放出热量,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.如果没有热损失,则Q吸=Q放,这就是热平衡方程,利用这个关系和热量的计算公式也可以求出物质的比热容、物体的质量或温度.(2)计算热量的公式Q=cmΔt适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(放热)多少的计算.如果吸放热过程中存在着物态变化,则不能使用这几个公式.例如冰熔化为水需要吸热,此时冰的温度(或冰水混合物的温度)没有变化,但需要从外界吸收热量.培养学生总结归纳的能力.培养学生交流讨论、分析思考的能力.培养学生运用知识的能力.┃教学小结┃【板书设计】12.3 研究物质的比热容一、探究物质的吸、放热性能物体温度升高时吸收的热量,不仅跟质量及升高的温度有关,还跟物质的种类有关.二、比热容1.单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容,用符号c表示.2.比热容的单位:J/(kg·℃)3.比热容是物质的一种特性.三、热量的计算1.Q吸=cm(t-t0)2.Q放=cm(t0-t)【教学反思】,本节课主要应用了实验探究的方法学习比热容,探究活动是学生获取知识与技能的重要途径.在探究过程中既可加深对知识的理解,又可提高学生应用知识解决实际问题的能力,所以本节课教学重点放在设计实验方案和实验探究的过程,并在实验中突出对变量的控制.但有些学生存在着一定的障碍,应在今后加强这方面的教学.,

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所属: 初中 - 物理
发布时间:2022-08-22 16:00:10 页数:7
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文章作者:U-344380

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