第13章 第3节 第2课时 比热容的应用和计算(教案)-2023-2024学年学年九年级上学期物理教材(人教版)_第1页
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文档简介

教案:第13章第3节第2课时比热容的应用和计算一、教学内容1.比热容的概念及其物理意义2.比热容的计算公式3.比热容的应用实例4.对比热容相关问题的分析和解决方法二、教学目标1.理解比热容的概念及其物理意义,掌握比热容的计算公式2.能够运用比热容的知识解决实际问题,提高学生的实践能力3.培养学生的团队协作能力和创新思维三、教学难点与重点1.教学难点:比热容的应用实例分析,对比热容相关问题的解决方法2.教学重点:比热容的概念及其物理意义,比热容的计算公式四、教具与学具准备1.教具:多媒体教学设备、黑板、粉笔、实验器材2.学具:教材、笔记本、文具用品、实验器材五、教学过程1.实践情景引入:以日常生活为例,介绍比热容的概念和作用,引发学生对比热容的兴趣。2.知识讲解:详细讲解比热容的概念、物理意义和计算公式,让学生系统地掌握比热容的基本知识。3.例题讲解:分析几个典型例题,让学生了解比热容在实际问题中的应用,培养学生运用比热容解决问题的能力。4.随堂练习:设计几个与比热容相关的问题,让学生独立解答,检验学生对本节课知识的掌握程度。5.小组讨论:让学生分组讨论比热容在生活中的应用实例,培养学生的团队协作能力和创新思维。7.布置作业:设计几道课后作业题,巩固学生对比热容知识的理解和应用。六、板书设计板书设计如下:第13章第3节第2课时比热容的应用和计算一、比热容的概念及其物理意义1.定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。2.物理意义:反映物质吸热或放热能力的大小。二、比热容的计算公式1.公式:c=Q/(mΔt)2.解释:c表示比热容,Q表示吸收或放出的热量,m表示物质的质量,Δt表示温度变化。三、比热容的应用实例1.热水袋:利用水的比热容大,放热能力强。2.汽车散热器:利用水的高比热容,吸收发动机产生的大量热量。七、作业设计1.题目一:已知一桶水的质量为2kg,将这桶水从20℃加热到40℃,求水吸收的热量。答案:水吸收的热量为8.4×10^5J。2.题目二:一辆汽车的发动机工作时产生大量热量,为了防止发动机过热,通常使用什么物质作为冷却剂?答案:水。八、课后反思及拓展延伸1.课后反思:本节课通过生活实例和实验,让学生了解了比热容的概念、物理意义和计算公式,培养了学生运用比热容解决问题的能力。但在课堂讨论环节,部分学生表现出较高的兴趣,部分学生参与度不高,需要在今后的教学中关注学生的学习兴趣,提高学生的课堂参与度。2.拓展延伸:比热容在其他领域的应用,如航空航天、地热能利用等,进一步拓宽学生的知识视野。重点和难点解析:比热容的应用实例分析一、比热容的应用实例分析1.热水袋热水袋是一种常见的保暖用品,其工作原理就是利用水的比热容大,放热能力强。在冬天,我们将热水袋填充满热水,热量通过热传递的方式传递给人体,从而达到保暖的效果。实例分析:一个容量为1.5L的热水袋,填充了45℃的热水,温度降至30℃时,水的质量为0.5kg。求热水袋放出的热量。解答:热水袋放出的热量Q放=cm(t0t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(45℃30℃)=2.1×104J。2.汽车散热器汽车散热器是汽车冷却系统的重要组成部分,其作用是利用水的高比热容,吸收发动机产生的大量热量,以保持发动机的正常工作温度。实例分析:一辆汽车的发动机功率为100kW,工作时间为1小时,发动机产生的热量Q=Pt=100kW×1h=100kWh=3.6×108J。假设散热器中水的质量为20kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),发动机出水口温度为80℃,进水口温度为30℃,求散热器吸收的热量。解答:散热器吸收的热量Q吸=cm(t2t1)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(80℃30℃)=4.2×106J。3.暖气系统暖气系统是建筑物冬季取暖的主要设备,其工作原理是利用水的比热容大,将热量通过热水循环的方式传递给房间内的空气,从而达到取暖的效果。实例分析:一个建筑面积为100m²的家庭住宅,供暖面积为80m²,室内温度为18℃,供水温度为70℃,回水温度为50℃。假设暖气系统中水的质量为50kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求暖气系统在一个采暖季(120天)内放出的热量。解答:暖气系统放出的热量Q放=cm(t0t1)×供暖面积×时间=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(70℃50℃)×80m²×120天=5.04×108J。二、对比热容相关问题的解决方法1.公式法:根据比热容的计算公式Q=cmΔt,直接计算吸收或放出的热量。2.控制变量法:在实际问题中,往往涉及到多个因素,可以通过控制变量法,逐个分析各个因素对问题的影响。3.类比法:通过比较不同物质的比热容,分析其在实际问题中的不同表现。4.能量守恒法:在分析比热容相关问题时,可以运用能量守恒定律,计算系统吸收或放出的热量。继续:教具与学具准备四、教具与学具准备1.教具:(1)多媒体教学设备:用于展示教材内容、实例分析、动画演示等。(2)黑板和粉笔:用于板书公式、概念和关键知识点。(3)实验器材:包括温度计、烧杯、热水、冷水、砂浆、金属块等,用于进行比热容实验,让学生直观地感受比热容的概念和应用。2.学具:(1)教材:提供比热容的相关理论知识、实例分析和练习题。(2)笔记本:用于学生记录课堂讲解的重要内容、实验结果和课后作业。(3)文具用品:包括笔、橡皮、尺子等,用于学生做笔记、解答练习题。(4)实验报告册:用于记录实验过程、实验数据和实验结论。五、教学过程1.实践情景引入(5分钟):通过提问方式引导学生思考:为什么在冬天我们会选择使用热水取暖?为什么汽车发动机需要冷却系统?从而引出本节课的主题——比热容的应用和计算。2.知识讲解(15分钟):利用多媒体教学设备,展示比热容的概念、物理意义和计算公式。通过板书,详细讲解公式中的各个参数,让学生理解并掌握比热容的计算方法。3.例题讲解(15分钟):分析几个典型例题,解释比热容在实际问题中的应用。通过板书,展示解题过程,让学生对比热容的运用有更清晰的认识。4.随堂练习(10分钟):设计几个与比热容相关的问题,让学生独立解答。通过练习,检验学生对比热容知识的掌握程度。5.小组讨论(10分钟):

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