初中物理沪科版九年级全册第十三章内能与热机第二节科学探究物质的比热容

第2节科学探究：物质的比热容┃教学整体设计┃【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特性。2.尝试用比热容解释简单的自然现象。二、过程与方法1.通过探究，比较不同物质的吸热能力。2.利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差的问题，并了解一下“热岛效应”。三、情感、态度与价值观1.使学生学会与他人合作并产生与他人交流的愿望。2.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋、想办法解决问题的能力。【教学重点】比热容的概念和热量的有关计算。【教学难点】理解比热容的概念并能利用它解释有关现象。【课前准备】烧杯、电加热器、温度计、水、煤油、搅拌器等。┃教学过程设计┃教师活动批注一、创设情景，导入新课师：大屏幕投影一幅漫画：炎热夏天的傍晚，有两个小胖子在海边游玩，为了纳凉问题两人发生激烈争执，甲主张划船到海中去，乙则认为在岸上散步更凉爽。你认为谁的意见对？(学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点。)师：同学们有这么多猜想，到底谁的想法正确呢？学习本节知识后你自然会明白。制造问题悬念，诱发学生强烈的探索欲望。创设物理情景，以激发学生的学习兴趣。二、合作探究(一)探究物质吸热或放热规律1.探究：烧水所用的时间长短与哪些因素有关(观察烧水的投影图片。)提出问题：水吸热多少与什么因素有关？猜想：(1)水的质量；(2)升高的温度。组织讨论(1)、(2)猜想哪个更合理，说出理由。(根据已有的生活经验说出猜想并说出猜想的依据。大胆猜想，积极发言。猜想的理由：烧开一壶水比烧开半壶水加热时间长，吸热多。将一壶水烧开比烧成半开吸热多。将一壶凉水烧开比将温水烧开吸热多。)结论：水的质量越大，水升高的温度越多，水吸收的热量就越多，所以烧水所用的时间就越长。2.探究不同质量的同种物质，温度变化时吸收(或放出)热量的能力(1)提出问题质量相等的任何物质升高相同的温度时吸收的热量都一样多吗？教师展示铜块和铁块，问：如果它们质量相同，升高相同的温度，两者吸收的热量是否相同。由此提出怎样的研究课题，由学生总结。(2)设计实验与制订计划(预习课本实验探究，设计实验方案。学生明确将要探究的课题“比较不同物质的吸热能力”后，小组成员交流评估方案，讨论出科学、安全、可行的实验方案，包括实验的器材、装置图、实验表格和实现变量控制的方法：取相同质量的水和煤油，使用规格相同的热源等。然后，各小组按最优实验方案进行探究。)方案一：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。方案二：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。(3)进行实验与收集证据按照设计方案，分组实验，小组成员合作，注意操作规范。设计记录表格，准确记录数据。(质量相同、加热时间相同时物质种类水煤油升高的温度/℃质量相同、升高相同的温度时物质种类水煤油加热的时间/min)(4)分析与论证做好两种物质的数据对比，学会分析数据，探究结论，先小组交流意见，再师生共同交流，最后确定实验结论。(学生自由讨论，并归纳结论：①质量相同的水和煤油，吸收相同的热量(加热相同时间)，升高的温度不同。②质量相同的水和煤油，升高相同的温度，吸收的热量不同，即不同物质吸热能力是不同的。)(5)反思评估交流实验的得与失，操作是否规范，出现实验误差的原因，结论是否恰当，描述是否准确等。师：请同学们从这些数据中，总结出不同物质的吸热能力。(二)物质的比热容师：怎样表示各种物质这种性质的差异呢？物理学中引入了比热容这个物理量。物理学规定：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)温度的乘积之比为该物质比热容的大小，符号是“c”。比热容的国际单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。师：不同物质的比热容不同，比热容是物质的一种特性。请同学们观看“几种物质的比热容”(屏幕投影)，并分析表中的数据，看看有哪些发现。教师设置问题，让学生讨论解决。问题：在日常生活中，哪些地方利用了水的这一属性？(学生举例：①冬天暖气用水做“热源”，因为水储藏的热多。②司机师傅用水做“冷却剂”冷却汽车发动机。③夏天到海滨去避暑，因为海滨比内陆凉爽。)(三)热量的计算教师引导：根据比热容的定义，如何计算出物体在温度变化过程中吸收(或放出)的热量？公式：Q吸＝cm(t2－t1)Q放＝cm(t1－t2)投影显示题目(例题)，明确题意，分析解题思路，解法示例。例题要把质量为2kg、温度为20℃的水加热到100℃，至少需供给多少热量？解：水的比热容c＝×103J/(kg·℃)，质量m＝2kg，水的初温t1＝20℃，末温t2＝100℃。2kg水吸收的热量Q吸＝cm(t2－t1)＝×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)＝×105J。答：至少需供给×105J的热量。从生活经验入手，联系烧水的过程，让学生猜想水吸热多少与什么因素有关，并能说出猜想的依据。水的质量这一因素，学生容易理解。对于升高的温度这一因素，学生理解有一定困难，在充分挖掘生活经验的基础上，鼓励学生大胆猜想，引导学生正确得出结论。设计本次实验为下面做加热水和煤油的对比实验作好铺垫，分散了难点。在研究一种物质吸热的基础上，延伸到探究不同物质吸热。引导学生提出需要探究的问题。此环节中学生的主动性得到充分发挥，能力在争辩中得到提高。给学生充分的讨论时间后回答，将物理知识与生活、生产相联系，体现物理是有用的。说明各个符号代表的物理量及各个物理量的单位。特别明确Δt、t1、t2代表什么温度。教师指导做题，及时反馈矫正。区别“升高”、“升高了”、“升高到”和“降低”、“降低了”、“降低到”。三、课堂小结师生共同总结。(学生以小组为单位进行交流：我的收获。)巩固本节知识。┃教学小结┃【板书设计】第2节科学探究：物质的比热容一、比热容1.定义：一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时所吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比为这