人教版初中物理九年级上册课时6 第十三章 利用比热容解释相关问题（第三节）第2课时 教案

《用比热容解释相关问题》教学设计广州市第十七中学物理科肖永红课题名称：用比热容解释相关问题教材版本：人教版义务教育课程标准实验教科书九年级教学背景分析（一）教学内容的地位和作用本节知识是在改变内能的方式之一，热传递的基础上展开的，因为物体吸热、放热现象在生活中十分普遍，而比热容又是影响吸、放热多少的因素之一。本节课从温度计，这一常见的、又是学比及有关现象的分析，提高学生观察生活、分析问题的能力，以及提高学生利用所学知识解决实际问题的能力，从而体现物理教学从生活走向物理的理念。（二）学情分析：温度变化不同的现象，知道这一现象与物质的比热容有关，并得到了热量公式；但仍不清楚比热容特性的含义与应用，本节课，就是希望通过对生活中、自然界中一些常见现象的分析，引导学生理解比热容的物理意义，掌握用热量公式分析问题的基本方法。教学目标（一）知识与技能1的应用,分析解决实际问题的能力。2（二）过程与方法1、借助教师创设的情境，引导学生积极参与到教学活动中；2、通过使用不同的自制温度计测量同一液体的末温，比较它们的差距，分析原因，寻找提第1页共8页3、通过讨论与思考，体会比热容的特性：是反映物体在温度变化时，吸热或放热能力的物4、学会用公式法，解释生活中常见的与比热容有关的热现象（三）情感态度与价值观通过回顾与讨论，培养学生的思维习惯和思维能力，激发学生对常见的、熟悉的现象的本质进行思考，探索日常生活中的物理学道理，产生乐于探索自然规律的情感，体验自然科学的价值，体验知识来源于实践而又应用于实践的辩证关系。教学重点和难点(一)教学重点1、热传递过程中，物体的吸、放热的多少与比热容、质量和温度变化量的关系2、通过对自制液体温度计的测温结果的讨论，学会用热量公式分析问题(二)教学难点1、对比热容概念的理解教学方式和教学手段（一）教学方式：通过利用不同的自制液体温度计对物体进行测温，要求学生用热量公式对测量结果加以分析，从中体验热传递伴随热量交换的过程，体会比热容的物理意义；通过实例推导各物理量之间的关系，启发引导，理解生活中相关的现象。（二）教学手段：讲练结合（三）学生学习方式：教师把学生引入情境，引导学生思考、分析教学过程时教师活动设计意图间我们一起来了解比热容的应用。比热容是公式表示为：（读一遍）其中，C表示物质的比热容，Q表示热量，m表示质量，t则表示温度的变化量。我们把单位质量的某种物质温度升高或降低1或放出的热量，叫作这种物质的比热容。它的单位是这样写的，读作：焦耳每千克摄氏度公式：J/(kg)读作焦耳每千克摄氏度第2页共8页均无关。你能从表中得到什么信息？从“比热容”表中，我们可以看出：1、每种物质，都有属于自己的比热容；不同物质，比热容一般不同；但是它们的比热容却是相同的。同学看一看，同一种物质，比热容相同吗？1热容一般不同；对比水和冰的比热容。水和冰是同一种物质，但物态不同，2、同一种物质，它们的比热容也不同比热容不一定相因此，我们发现，2、同一种物质，比热容不一定相同；只有状态相同的同种物质，比热容才相同。3比热容大于固体我们还会发现：3但液态金属水银却是个例外的比热容。现在，请你找一找，表格中，哪种物质的比热容最大？对，水的比热容最大4.2×103焦耳每正确读出水的比热容吗？千克摄氏度水的比热容，写作：4.2×10J/（kg·℃）读作：4.2×103焦耳每千克摄氏度的水，温度它表示什么意思呢？1℃，需要4.2×3J那么，的水，温度升高℃，需要吸收多少热量呢？的热量。水的比热容就告诉我们，的水，温度升高1℃，需要吸收4.2×3J的热量。那么，的水，温度降低1℃，放出多少热量呢？的水，温度的水，温度降低1℃，放出的热量也是4.210J。升高或降低因此，综上所述，的水，温度升高或降低1℃，吸收或1放出的热量都是4.2×10J的热量为4.2×10J。请你算一算，下列情况，水能吸收或放出多少热量呢？Q=cm△t的水，温度升高1℃，吸收的热量为4.210J的水，温度降低℃，放出的热量为4.210J你做对了吗？做对的同学，请总结出你的计算方法：放出的热量也可以用相同方法求第3页共8页式：Q=cmt请你再练一练这道题，并写出它的计算过程：质量为60℃降低到热量？首先从“比热容表”中查找煤油的比热容是2.1×3J/找出已知的物理kg1量量是2.1×10J。Q=cm△t10kg的煤油，降低10℃，还会放出多少热量水的比热容大，在生活中有很多应用。比如分析用水做运输能量的介质有什么好处呢？也有关。公式：根据公式Q=cm△t分析：质量相同的物体、降低相同的温度，比热容越大，放出的热量越多。管里常用热水来作为介质。用水作为介质，可以达到较好的如何呢？制暖效果。根据公式Q=cm△t度，比热容越小，放出的热量越少。水，它放出的热量就少于水，效果当然就不如水。另外，还记得刚才的计算吗，质量都是10千克的水和出对比煤油，温度都下降10℃，水吸收的热量是煤油的2倍！是不是可以很直观的得知哪种物质放热多？物理量进行分析。好呢？为什么？第4页共8页汽车发动机工作时，气缸内的气体温度可以高达2000℃以危险的发生，需要给发动机散热。根据公式Q=cm△t度，比热容越大，吸收的热量越多。收的热量就多，可以达到较好的冷却效果。下面我们尝试用比热容，分析跟温度计有关的问题。液体温度计是生活中常见的测温工具。了，这是什么原因呢？温度升高。温度计测温液体与热水之间有温度差，会发生热传递，其中温度计内的测温液体因为吸收了来自热水放出的热量的温度示数也就发生了变化。这一过程低温物体吸热，温度升高这个过程高温物体放热，温度降低中，若不计热量直至两者温度达到相同损失，温度计吸收的热量Q吸等温度了。于热水放出的热量Q。1m1表示，温度计的初始温度用10如果热水温温度计中测温液体吸收的热量为Q=cmt；度下降越多，也就是温度计示数稳定后测出的温度值t就会越小，如何使温度计吸热尽量少呢？根据Q=cm△1们发现应该使温度计的测温液体的比热容1、质量m1和温度变化量△1都小一点。如何实现呢？一定会明显小于热水最初的温度＜样，温度计测出温液体，并让它的质量尽量小一些，至于这个温度差△t1，比热容c1m1减小得也少，对被测液体的初温影响也越小。来的就不是热水原来的温度，而是比原来的温度降低了。第5页共8页用自制温度计测量出来的结果会比实验室用的温度计测量出来结果有偏差吗？根据温度计的Q温度降低也越多；=cm11根据公式Q=cm△t自制温度计中的测温液体质量太大，会的分析，结果与实验室的温度计测出的结果产生偏差。的现象还有很多，大家课后可以继续关注和讨论。最后，让我们一起来讨论这道题的质量是100g，若相同时间内物质吸收的热量相同，请根据图像回答：1）CD阶段物质共吸收了多少热量？这样做对吗？不对！由图像可知：AB段物质是液态的水，于是应该用水的比热容；正确做法是：2）阶段物质共吸收了多少热量？这样做对吗？不对。我们知道，冰的熔化过程是需要吸热的，所以Q不可能为第6页共8页；其次，段是冰的熔化过程，物质处于固液共存状态，不并不知道固液共存状态下物质的比热容是多少。那能用什么方法求这段过程吸收的热量呢？由题目可知，相同时间内物质吸收的热量相同5~15分钟，15~25分钟，CD阶段物质吸收的热量相等，也等于4.2×10J。3）请你根据图像分析说明冰的比热容小于水的比热容。因为由图像可知，AB段是冰，段是水，由前面的分析AB段0~5分钟，段15~20分钟来进行分析比较在5分钟内，冰和水吸收的热量相同，即Q=Q水冰熔化成水的过程中，质量不变，即m=m水冰的温度变化是10℃，水的温度变化是5℃左右，即△t冰＞△t水根据公式，可以得出，冰的比热容小于水。好了，今天我们就学习到这里。同学们，再见！同学们，大家好！位质量的某种物质温度升高或降低1叫作这种物质的比热容。放出热量的多少、质量和温度变化量等因素均无关。不同物质，比热容一般不同；同一种物质，比热容不一定相同；、判断对错：只按公式，就认为（1）比热容与热量成正比，与质量和温度变化成反比也不能简单的把比热容划分成：2下面的例子第7页共8页、如图所示，给出了三种质量均为的不同物质，温度升高1容均不变）1）图中三种物质中的比热容最大。物质温度升高1℃所吸收的热量这样的表述，于是，可以对照比热容的物理意义，单位质量的某种物质温度升高或降低1℃，吸收或放出的热量，叫作这种物质的比热容，从而知道图像就是表示三种不同物质的比热容。现在，你能知道三种物质比热容的大小关系吗？它们的大小关系是即，甲的比热容最大。（2）质量同为的这三种物质，降低相同温度，哪一种放热较多？请说明依据。Q=cm△t得出甲物质放出的热量多；（3）