苏科版九年级物理上册 12.3物质的比热容 教案

12.3
物质的比热容
教学目标
【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属性。
2．会进行简单的热量计算。
3．能尝试用比热容的概念解释有关的现象。
【过程与方法】
通过探究比较不同物质的吸热能力。
【情感态度与价值观】
利用活动，培养学生的合作探究精神，并提高他们分析、归纳能力。
教学重难点
【教学重点】
比热容概念的建立。
【教学难点】
探究不同物质吸、放热性能不同的实验。
教学过程
一、导入新课
投影几幅图片，由学生分析沙漠地区某一天的气温变化以及同一天同一纬度某一海滨城市的气温变化。
提出问题：同一天这两个地方的温差为何如此之大？
激发学生思考，进而提出课题：比较不同物质的吸热能力。
二、新课教学
(一)活动：探究不同物质的吸热能力
1．提出问题：物体吸收热量的多少与物质种类是否有关？
2．猜想与假设(只有两种可能)
(1)物体吸收热量的多少与物质种类有关；
(2)物体吸收热量的多少与物质种类无关。
3．制订计划与设计实验
提示：物体吸收热量的多少与质量、温度的变化量有关，可能与物质种类也有关系，实验时，为了验证物体吸热的多少与物质的种类是否有关，我们应该怎样做呢？
(学生讨论)
4．方法研究：控制变量法
具体做法：
(1)如何选取物质：选取______相同的两种不同物质，如水和煤油。
(2)如何使水和煤油的温度升高？
(3)如何比较水和煤油哪个升温更快？
(4)如何判断温度的变化？
(5)在考虑了上述几个问题后，谈谈你的思路。
(学生交流与讨论、发表见解)
5．进行实验与收集证据：根据你的实验方案，进行实验。把你测得的实验数据记录下来。　　
6.分析论证：物体吸收热量的多少与物质的种类有关。即不同物质吸热本领不同。
典例解读　如图甲所示是“探究比较不同物质的吸热能力”的实验装置。小雨经过分析思考，将实验装置加以改进，如图乙所示。
(1)与图甲的实验装置相比，图乙的优点是：更容易控制______________________相同；
(2)图乙的实验操作中存在一处错误：没有控制__________________相同。
【解析】由于物体吸收或放出热量的多少跟物质的比热容(吸热能力)、质量、温度的变化三方面因素有关，所以在探究比较物质吸热能力时，要注意应用控制变量法。
【答案】(1)煤油和水吸收的热量　(2)煤油和水的质量
(二)比热容(符号：c)
如何比较不同物质吸热能力的差异呢？
引导学生在相同条件下比较：即必须让质量相同，温度升高也相同。
很明显：如果质量都取1
kg，温度都升高1
℃，比较起来最方便。
进而引入比热容概念。
1．比热容：在数值上等于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．比热容的单位：它由质量、温度、热量的单位复合而成，类比速度等物理量的单位组成，组合出比热容的单位：J/(kg·℃)，读作焦耳每千克摄氏度。
3．速查比赛
(1)比热表中比热容最大的物质是：______；它的比热容是：__________，其物理意义是：________。
1
g水的比热容是：________；1
kg水的比热容是：________；
由此可见：比热容是物质的属性之一。
(2)冰的比热容是________；可见物质在不同状态时，比热容不同。
4．算一算
(1)2
kg水温度升高1
℃需吸收多少热量？
(2)2
kg水温度升高10
℃需吸收多少热量？
(3)从你的计算过程中，你能总结出物质吸热计算公式吗？(比热容的符号为c)写出它的数学表达式：____________。
(4)比较砂石和水的温度变化：质量均为2
kg
的砂石和水，它们都吸收7.36×104
J的热量，升高的温度各是多少？(学生计算，在评价的过程中谈解题的规范性要求)
5．分析活动开始时留下的悬念：同一纬度的沙漠地区与海滨城市温差大的原因？
典例解读　1.下列说法正确的是(　　)
A．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一
B.吸收热量多的物质，比热容一定大
C.高温物体放出热量一定多
D.质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度
【解析】根据比热容是物质的一种特性，与它的质量、体积、温度等无关，故A错误。从比热容的定义可知，比较两种物质比热容，应当是在质量及升高的温度相同的条件下，比较它们吸热的多少，故B错误。温度高的物体不发生温度或状态变化，是不会放出或吸收热量的，故C错误。由水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，煤油的比热容为2.1×103
J/(kg·℃)可知，质量相同的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量多，当质量相同的水和煤油吸收相同热量时，煤油升高的温度多。
【答案】D
2．有一根烧红的铁钉，温度是820
℃，质量是2
g。它的温度降低到20
℃，要放出多少热量？如果放出的热量全部用来加热2
g、温度为20
℃的水，则水温可升高多少℃？[c铁＝0.46×103
J/(kg·℃)，c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，此时外界为一个标准大气压]
【解析】Q放＝c铁m铁Δt铁＝0.46×103
J/(kg·℃)×2×10－3kg×(820
℃－20
℃)＝7.36×102
J，由于放出的热量全部用来加热水，则Q吸＝Q放＝7.36×102
J，Q吸＝c水m水Δt水
即：4.2×103
J/(kg·℃)×2×10－3
kg·Δt水＝7.36×102
J?Δt水≈87.6
℃。因为水的初温为20
℃，当温度升高80
℃时，水的温度达到100
℃，此时外界为一个标准大气压，水开始沸腾，在沸腾过程中，水吸热不升温，故最终水的末温为100
℃，故水温可升高80
℃。
【答案】7.36×102
J　80
℃
(三)生活·物理·社会
1．分析海陆风的成因
2．水稻育秧问题：水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？
3．三峡蓄水后，对上游的气候会不会产生什么影响？
[课堂小结]
1．比热容的概念。
2．吸、放热问题计算。
3．用比热容的概念解释有关的现象。
板书设计
12.3
物质的比热容
一、比热容
1.定义：
2．符号和单位
二、热量的计算