实验活动 3：探究水和砂石的吸、放热性能2024-2025学年九年级上册物理配套教学设计（沪粤版）

实验活动3：探究水和砂石的吸、放热性能2024-2025学年九年级上册物理配套教学设计（沪粤版）科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）实验活动3：探究水和砂石的吸、放热性能2024-2025学年九年级上册物理配套教学设计（沪粤版）教材分析《实验活动3：探究水和砂石的吸、放热性能》是2024-2025学年九年级上册物理沪粤版教材中的一部分，该实验活动旨在帮助学生理解比热容的概念，以及不同物质的吸、放热性能差异。课程内容与课本紧密相连，通过具体的实验操作，让学生亲自观察和记录水和砂石在吸收和释放热量时的温度变化，深化对物理学中热学知识的理解。此外，该实验还鼓励学生运用已学过的数据处理和图像绘制方法，分析实验数据，培养他们的科学探究能力和实际操作技能。核心素养目标分析二、核心素养目标分析：《实验活动3：探究水和砂石的吸、放热性能》围绕培养学生物理学科核心素养进行设计。通过实验，旨在提升学生们的科学探究能力，特别是在实验设计和数据分析方面的技能。学生将能运用科学方法，设计实验方案，进行数据采集，并通过比较不同物质的吸放热性能，培养模型建构与推理的能力。此外，通过小组合作，学生将锻炼交流协作的能力，同时增强对热力学概念的理解，激发对自然界现象的好奇心和探究欲，促进科学精神的形成。这一过程将有助于学生形成长期的学习兴趣和解决问题的自信心，为终身学习和适应社会发展奠定基础。重点难点及解决办法三、重点难点及解决办法：本实验的重点在于让学生理解比热容的概念及其在实际物质中的体现，难点在于实验数据的准确收集和合理分析。解决办法包括：首先，通过多媒体演示和教师讲解，帮助学生对比热容形成直观认识，采用比喻和实例来解释抽象概念，如以常见的水和砂石为例，说明其在生活中吸放热性能的不同表现。其次，针对数据收集的难点，提供明确的实验步骤和注意事项，确保学生在操作过程中能够准确记录温度变化。突破策略包括分组合作，每组设置观察员和记录员，确保实验数据的准确性；在数据分析阶段，引导学生运用图表法和计算法，通过对比不同物质温度变化曲线，加深对比热容的理解，并采用小组讨论和全班交流的形式，共同解决数据分析中的问题。教学资源准备四、教学资源准备：1.教材：提前发放本节课所需教材或学习资料，确保学生人手一份。2.辅助材料：准备水和砂石的吸放热性能相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在课堂上直观展示。3.实验器材：提前检查并准备温度计、计时器、烧杯、砂石、水等实验器材，确保数量充足、性能良好、安全可靠。4.教室布置：将教室分为实验操作区、数据处理区和讨论区，为学生的实验操作、数据分析和小组讨论提供便利。同时，提前调试多媒体设备，确保教学顺利进行。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线平台，上传关于比热容的概念和实验操作的预习资料，设置学习目标和思考题。

-设计预习问题：围绕水和砂石的吸放热性能，设计问题，如“为什么水的温度变化比砂石慢？”

-监控预习进度：通过平台数据跟踪学生预习情况，及时给予反馈。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读资料，初步理解比热容的概念。

-思考预习问题：学生尝试回答预习问题，记录疑问。

-提交预习成果：通过平台提交预习笔记和问题。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生的自学能力。

-信息技术手段：利用在线平台，实现资源共享和进度监控。

作用与目的：

-为课堂学习做好准备，提前接触重难点。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过一个关于热水和沙子的生活实例，引出比热容的概念。

-讲解知识点：详细讲解比热容的定义，用水和砂石的例子解释。

-组织课堂活动：分组进行实验，记录温度变化，分析数据。

-解答疑问：针对实验中的疑问，进行个别或集体解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生听讲，对比热容概念进行思考。

-参与课堂活动：动手实验，记录数据，小组讨论。

-提问与讨论：对实验结果进行讨论，提出问题。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：确保学生理解比热容的概念。

-实践活动法：通过实验，突破难点，掌握数据收集和分析技能。

-合作学习法：培养团队合作和沟通能力。

作用与目的：

-深化对比热容的理解，解决数据收集和分析的难点。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：设计有关比热容的计算题和应用题，巩固学习。

-提供拓展资源：分享更多关于比热容在生活中的应用案例。

-反馈作业情况：及时批改，提供个性化反馈。

学生活动：

-完成作业：认真完成作业，巩固知识点。

-拓展学习：通过拓展资源，了解更多比热容的实际应用。

-反思总结：评价自己的学习效果，提出改进措施。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：促进学生自我评价和自我提升。

作用与目的：

-巩固知识点，提升学生的实际应用能力和自我反思能力。知识点梳理1.比热容的定义与概念

-比热容是物质单位质量的物质升高或降低1摄氏度所需的热量。

-比热容是物质的一种属性，与物体的质量、体积无关。

-比热容的单位是J/(kg·℃)。

2.水和砂石的比热容特点

-水的比热容较大，约为4.18J/(g·℃)。

-砂石的比热容相对较小，不同类型的砂石比热容有所差异。

3.吸热与放热过程

-物质吸收热量时，温度上升；放出热量时，温度下降。

-比热容大的物质，在吸热和放热过程中，温度变化较慢。

4.实验操作与数据收集

-实验中需要使用温度计准确测量温度。

-实验操作中要注意控制变量，确保实验结果的准确性。

-数据收集包括记录不同时间点、不同物质温度的变化。

5.数据分析与处理

-通过绘制温度变化曲线图，分析水和砂石的吸放热性能。

-计算比热容的数值，对比不同物质的比热容差异。

-运用科学方法，解释实验结果与比热容的关系。

6.比热容在生活中的应用

-水的比热容较大，因此常用作冷却剂、取暖剂等。

-砂石等材料在建筑、道路铺设中的应用，与比热容有关。

-理解比热容现象，有助于解释日常生活中的热现象。

7.科学探究方法与技能

-设计实验方案，进行实验操作。

-数据收集、处理与分析。

-小组合作与交流，培养团队合作能力。教学反思与改进在本次教学活动中，我观察到学生们对比热容的概念和实验操作表现出很大的兴趣。他们在实验过程中积极参与，小组讨论也较为热烈。然而，我也注意到了一些需要改进的地方。

首先，我发现部分学生对实验器材的操作不够熟练，导致数据收集过程中出现了一些误差。为了提高实验操作的准确性，我计划在未来的教学中增加实验前的器材操作培训环节，让学生在实验前更好地熟悉实验器材。

其次，在数据分析和处理环节，部分学生对图表绘制和计算方法掌握不够扎实。为了提高学生的数据分析能力，我打算在下一节课中增加一个专门的数据处理小课堂，详细讲解图表绘制和计算方法，并通过实例让学生进行实际操作。

此外，小组合作过程中，个别学生参与度不高，可能会影响整个小组的学习效果。为了解决这个问题，我将采取以下措施：

1.明确小组成员分工，确保每个学生都有具体的任务和责任。

2.加强小组讨论引导，鼓励学生积极发表自己的观点。

3.定期检查小组合作进度，对表现优秀的小组给予表扬和奖励。

在教学内容方面，我注意到部分学生对比热容在生活中的应用了解不足。为了拓宽学生的知识视野，我将在后续教学中增加一些与比热容相关的实际案例，让学生更好地理解比热容在生活中的重要性。

针对课后作业和拓展学习，我将加强对学生作业的反馈，及时指出学生在作业中存在的问题，并给予个性化指导。同时，鼓励学生充分利用拓展资源，深入探究比热容相关知识。内容逻辑关系①比热容的定义与概念

-重点知识点：比热容的定义、单位、物质属性

-关键词：比热容、单位、属性

-板书设计：比热容=升温/降温所需热量/物质质量×温度变化

②水和砂石的比热容特点

-重点知识点：水的比热容较大；砂石的比热容较小

-关键词：水、砂石、比热容特点

-板书设计：水（大比热容）vs砂石（小比热容）

③吸热与放热过程及实验操作

-重点知识点：吸热与放热过程、实验操作注意事项、数据收集

-关键词：吸热、放热、实验操作、数据收集

-板书设计：

-吸热：物质+热量→温度上升

-放热：物质-热量→温度下降

-实验操作：控制变量、准确记录温度变化

④数据分析与处理

-重点知识点：图表绘制、比热容计算、结果分析

-关键词：数据分析、图表、计算、结果分析

-板书设计：

-数据处理：绘制温度变化曲线图

-比热容计算：Q=m×c×ΔT

-结果分析：比较不同物质的比热容

⑤比热容的应用

-重点知识点：比热容在生活中的应用案例

-关键词：应用、案例、生活

-板书设计：比热容应用案例（如水用作冷却剂、建筑材料的选取）

⑥科学探究方法与技能

-重点知识点：实验设计、数据收集与处理、团队合作

-关键词：探究方法、技能、团队合作

-板书设计：

-实验设计：提出假设、设计实验方案

-数据处理：收集、分析、得出结论

-团队合作：分工、讨论、共同进步课堂小结，当堂检测今天，我们学习了比热容的概念、实验操作以及数据分析等内容。通过实验，我们观察到不同物质的吸放热性能差异，并学会了如何通过绘制图表和计算来分析这些数据。比热容在我们日常生活中有着广泛的应用，比如水的比热容较大，使其成为良好的冷却剂和取暖剂。通过本节课的学习，我们不仅理解了比热容的物理意义，还掌握了科学探究的方法和技能。

现在，我将进行当堂检测，以检查大家对今天内容的掌握情况。我将提出几个问题，请大家认真思考并回答。

1.比热容的定义是什么？它是什么属性的量？

2.水和砂石的比热容有什么不同？

3.在实验中，我们如何收集和分析数据？

4.比热容在日常生活中有哪些应用？

5.通过本节课的学习，你学到了哪些科学探究的方法和技能？

请大家认真思考这些问题，并尝试用自己的话来回答。通过这些问题，我希望大家能够更好地理解比热容的概念，掌握实验操作和数据分析的方法，并了解比热容在日常生活中的应用。同时，我也希望大家能够通过本节课的学习，培养科学探究的精神和团队合作的能力。重点题型整理1.计算题：已知水的质量为200g，初温为20℃，最终温度为30℃。求水吸收的热量。

解答：Q=m×c×ΔT

=0.2kg×4.18J/(g·℃)×(30℃-20℃)

=0.2kg×4.18J/(g·℃)×10℃

=0.836kg·℃×10℃

=8.36J

2.应用题：一个容积为500mL的水壶，装满水后放入冰箱冷藏室。已知水的比热容为4.18J/(g·℃)，冷藏室的温度为10℃。问：要将水壶中的水冷却至10℃，需要从水中移走多少热量？

解答：m=ρ×V

=1g/cm³×500cm³

=500g

=0.5kg

Q=m×c×ΔT

=0.5kg×4.18J/(g·℃)×(10℃-T₀)

=0.5kg×4.18J/(g·℃)×(10℃-20℃)

=0.5kg×4.18J/(g·℃)×(-10℃)

=-20.9J/kg·℃×(-10℃)

=209J

3.分析题：比较水和砂石在吸热过程中的温度变化速率。

解答：由于水的比热容大于砂石，因此相同质量