物质的比热容
【设计理念】
1. 从一段“沙湖”视频创设问题情景,营造积极思维、气氛宽松的质疑环境,寻找提出问题的突破口。让学生经历从生活走向物理,从物理走向生活的认识过程。
2.让学生大胆猜想与假设,科学的猜想是许多发明创造的开始。本节课我设置了环环相扣的多个问题,问题提出后鼓励学生大胆猜想,以培养学生的发散思维。
3.实验过程由学生设计,通过合作进行实验,并从记录分析讨论中学到规律性知识。让学生经历基本的科学探究实践,受到科学态度和科学精神的熏陶,体验科学探究成功的愉悦。
【教材分析】
知识与技能 1.能结合生活实例,说明比热容是反映物质吸(放)热本领的物理量,是物质的一种属性; 会查比热表并正确说出三种常见物质的比热容。 2.在教师的指导下,通过实验探究,能用实验现象(数据),比较水和煤油的吸热能力;尝试用比热容解释一些简单的自然现象。
教学目标 过程与方法 认真进行实验操作,真实记录实验现象(数据),归纳结论;小组合作讨论控制变量、转换测量方法在本实验中的运用,感受科学方法的魅力。
情感态度与价值观 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 探究比热容的概念。
教学难点 用比热容解释自然现象
学情分析 教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关,从而提出了比热容的概念,它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题,经过探究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这是下节课进行热量计算的基础。 从学生角度看,初中学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。
方法运用 探究式教学法、小循环多反馈教学法。提出问题──猜想──讨论──反驳──实验检验──得出结论
【教学用具】
1. 教师用具
大屏幕投影,多媒体计算机,
2. 学生用具
水、煤油、天平、温度计、秒表、锥形瓶、阻值为2Ω的电阻丝、滑动变阻器、学生电源、导线
【教学流程】
【板书设计】§13.3 比热容
一、比热容
1、定义:单位质量的某种物质,温度升高1℃ 所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2、符号:c
3、单位:J/(kg·℃)
【教学过程】
教学环节 教 师 活 动 学生活动 设计意图
一、新课引入二、进行新课【经验探究】【实验探究】【知识提升】【迁移应用】【课堂总结】 有一位哲人曾经说过:“生活是智慧的源泉!”正如大屏幕所显示的这段话一样,生活和物理的联系是非常紧密的,很多生活经验如果我们仔细的去思考、深入的去探究,就会发现在这些生活的经验当中蕴藏着物理的智慧的光芒,那么在这里老师有一个问题就需要大家用自己的生活经验来解决一下:大屏幕投影一段“宁夏沙湖”的视频:宁夏“沙湖”是闻名全国的五A级旅游胜地,当你在烈日当空的“沙湖”游玩时,你会发现:岸上的沙子热的烫脚,而湖水却是凉凉的。这是为什么?学习本节知识后你就会明白。(一)、提出问题:师:同学们在生活中一定烧过水,烧开一壶水和半壶水哪个需要时间长?师:将一壶水烧开与烧热,哪个需要时间长?师:(继续提出问题):烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?请同学们猜想一下。 (二)、教师引导学生互相交流、反驳,对回答不完善的地方可补充完善 (三)、分析归纳、得出结论: 1.与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多。 2.与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多。(一)、 提出问题: 是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同,它们吸收的热量就相等呢? 或者说物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关?(二)、 猜想与假设: 学生猜想物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关? (三)、设计实验: 我为大家提供了水、煤油两种物质,要探究物质吸收热量的多少与物质种类的关系,实验条件是什么?怎样比较吸收热量的多少?加热时间的长短怎么知道?温度变化的高低怎么知道?如何获取质量相等的水和煤油?(进一步问)怎样测出?学生经思考后说出其操作过程,如何测更方便?怎么方便?(不用砝码、省时)(让学生上来操作第二种方法)提醒学生注意加水和煤油时的量,不能太少也不能太多。还有一个难题等大家来解决?用什么做热源对水和煤油加热呢?指导学生看课本131页内容,(接着问)用酒精灯做热源不稳定的原因?学生经讨论后说出火焰高度、火焰大小很难保证完全相同;(进一步问)除酒精灯外我们在实验中还可以用什么做热源对水和煤油加热呢?那么电路图如何设计呢?学生设计电路图,教师加入小组讨论、倾听、适时点拨;并找学生上黑板画出电路图。 电路图已设计好,那么我们已经很清楚所用的实验器材,请同学说出实验器材,并填入导学案的表格中。用多媒体打出实验步骤: 按上图调配好两套装置,先在两锥形瓶中分别加入质量相等的适量的水和煤油后,将插有温度计的橡皮塞塞好锥形瓶口,并调节好温度计高低; 按照电路图连接好电路,闭合开关,从开始加热时计时,温度计每升高2℃记录相应的时间填入自行设计的表格中。(指导学生设计实验表格,并用实物投影展示学生设计的表格)。( 四)、进行实验,收集数据 1.提醒实验时要注意的问题: (1)为节省实验时间,每小组所采用的两种不同物质的质量要适当的少一些,(2)如果两种物质的初温不相等,可通过加热的方式调整一下。 2.选取自己方案中所需的实验器材 3.以小组为单位进行实验,教师巡回指导,针对学生实验中出现的困难及时给予帮助、存在的问题及时进行纠正。 (五)、分析与论证 1.各小组根据实验收集的数据分析归纳,得出结论。 2.利用实物投影展示几个小组的数据,进行交流。 3.根据实验数据可总结出质量相等的水和煤油使它们上升相同的温度水加热的时间长,还可以从数据中分析出质量相等的水和煤油加热相同的时间使它们吸收相同的热量,水上升的温度低;这样学生就不难得出水的吸热本领比煤油的大,不同种类的物质吸热的本领不同,从而使学生得出物体吸收热量的多少与物质种类有关的结论。 通过刚才的实验说明了质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,所吸收的热量是不同的,为了表示物质间的这种性质的不同,怎么办?引导学生分析:要在相同条件下比较,即必须让质量相同,温度升高也相同,而质量都取单位质量(1kg),温度都取升高1℃,比较起来最为方便,即单位质量的某种物质温度每升高1℃时所吸收的热量叫做这种物质的比热容。介绍比热容的符号、单位。 强化训练:把一杯水倒掉三分之一,比热容无变化; 把这杯水由20℃加热到100℃,比热容也无变化,教师加以简单的解释。 引导学生观察比热容表。 (1)让学生在表中查出水和沙石的比热容,并说明数据所表明的物理意义。 (2)引导学生通过观察、对比、分析,从中获得更多的信息。引导学生讨论: 水的比热容大在生活中的广泛应用:师生共同分析:从表中我们了解到,水的比热容最大,说明水的吸热能力最强。水的比热容是沙石的4.5倍,所以,白天在同样阳光照射下,水的温度升高的比沙石小得多。因此,当你在烈日当空的“沙湖”游玩时,岸上的沙子热的烫脚,而湖水却是凉凉的。解释导入新课中提到的问题: 学生看一段“天气预报”的视频后回答以下问题: 为什么沿海地区的温差比内陆地区的小?引导学生举出水的比热容大的应用实例引导学生从知识所得、能力所获、情感体验各方面进行总结。 学生思考 生(答):一壶水烧开用的时间长。生(答):一壶水烧开需要时间长。生(答):与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多。生(答):与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多。 生(答):与水的质量、水温升高多少都有关,质量越大、水温升高越多吸收热量越多。(生答)质量相同的不同物质升高相同的温度比较吸收热量的多少;(生答)通过加热时间的长短来确定;(生答)用秒表来计时;(生答)看温度计;(生答)用天平测;(生答)第二种方法;(生答)用酒精灯加热;(生答)可以采用电阻丝加热,学生经讨论认为:通过加热时间的长短来确定。 学生看实验步骤并完成实验表格学生实验分析归纳讨论、对比体会、理解比热容概念,学习研究问题的方法。思考、回答学生思考并回答应用解释学生观看视频讨论 创设物理情景,以激发学生的学习兴趣。制造问题悬念,引发学生强烈的探索欲望。提出问题,让学生思考并讨论,培养学生的积极思维的习惯。教师引导学生讨论实验条件说出实验器材设计实验电路对回答不完善的地方可补充完善,共同讨论、归纳、得出结论。通过设计实验表格培养学生的实验素养。通过学生动手实验培养学生的科学态度;使学生体验到科学探究成功的快乐。让学生真正体验从生活走向物理,从物理走向社会的认知态度,达到学以致用的目的。
【教学反思】 (一)本节课的教学设计设法让学生体会到“从生活走向物理,从物理走向社会”。我在设计此课时,从一段“沙湖”视频入手,引入新课;紧接着让学生联系他们极为熟悉的烧水现象,探究出影响物体吸收热量的多少的两个因素;最后又利用所学知识解释生活中、自然界的一些现象,这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识,极大激发了学生学习物理的兴趣。 (二)纵观本节课的设计,不难发现每个环节都由提出问题入手开展教学的,这一个个精心设计的问题,组成一个步步攀升的台阶,带领学生走向科学的殿堂。 (三)在不违背课程标准的前提下,在本节课教学过程中,我对教材进行了一系列的创新,如对课本上采用的加热方式的改进、问题的提出方式、研究方法、探究方案的设计等等。这些改革有利于培养学生的兴趣,提高学生的分析问题和解决问题的能力。
问题引入
现象分析
提出猜想
深入研究
分析解释
解决问题
R1=2ΩΩ
R2=2ΩΩ