13.3 比热容 教案【核心素养目标】（2022新课标）

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第十三章 内能
13.3 比热容
教学目标：
1.物理观念：
（1）了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
（2）会查比热容表，了解一些常见物质的比热容，尝试用比热容解释简单的自然现象。
（3）会进行物体吸热、放热的简单计算。
2.科学思维：
通过实验，建立比热容概念。
3.科学探究：
通过实验探究，建立比热容的概念。
4.科学态度与责任：
（1）能运用比热容说明说明为什么沙漠中昼夜温差比海边大。
（2）利用比热容的知识解释简单的自然现象，加强物理与生活的联系，有利用物理知识解释生活现象的意识。
教学重点：比热容概念和应用，以及热量的计算。
教学难点：比热容概念的建立。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、电加热器、玻璃杯、天平、温度计、水、食用油、比热容实验装置、传感器、计算机。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
烈日炎炎的夏季，白天沙滩的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽。
傍晚太阳西落，沙子很快凉下来，但海水仍然暖暖的。
同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？
二、新课讲授，师生互动
（一）比热容
实验 比较不同物质吸热的情况
加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度。比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
可以使用的器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计······
播放视频：吸热能力
如图所示，利用电加热器来加热水和食用油。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它们浸没在液体中时，可以认为液体每秒吸收的热量相同。
请思考怎样得到相同质量的水和油、怎样比较水和油吸收热量的多少。设计表格，记录分析实验数据。
进行实验，收集证据
取质量相等的水和食用油，用功率相同电加热器来加热水和食用油。用秒表记录它们升高相同的温度的加热时间。
分析论证
不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。
不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。
怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？物理学引入比热容这个物理量。一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积的比，叫做这种物质的比热容（ specific heat capacity）。比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。
单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
比热容是反映物质自身性质的物理量。不同物质，比热容一般不同。
水的比热容是4.2╳103J/(kg·℃)，表示质量为1kg的水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是4.2 ╳103J 。
小资料 一些物质的比热容
比热容是反映物质自身性质的物理量。不同物质，比热容一般不同。
同种物质的状态不同，比热容一般不同。
质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化小。因此，比热容较大的物质对调节温度有很好的作用。从表中可以看出，水的比热容较大。当环境温度变化比较快的时候，水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高，有助于调节生物自身的温度，以免温度变化太快对生物造成严重的损害。
水的比热容是砂石的4倍多。质量相等的水和砂石，要使它们上升相同的温度，水会吸收更多的热量；如果吸收或放出的热量相同，水的温度变化比砂石小得多。
夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于水的比热容较大，所以海水的温度变化不大，海边的气温变化也不大。
夏天，阳光照在沙漠上，由于砂石的比热容较小，所以沙漠的昼夜温度差很大。
想想议议
我国北方楼房中的“暖气” 用水作为介质，把燃料燃烧产生的热量带到房中取暖。用水作运输能量的介质有什么好处？生产、生活中，还有没有用水加热或散热的情况？
用水作运输能量的介质有什么好处？
质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化小。水的比热容较大对调节温度有很好的作用。
扩展性实验
用传感器比较不同物质的比热容
不同物质吸热的差异还可以图所示的实验很快比较出来。
用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同的水喝色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要与试管内的水或色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红外加热器开个，对盛有水和油的试管加热，计算机上可以得到相应的实验图线。
（二）热量的计算
比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。如果知道一种物质的比热容，再知道这种物质的质量和温度升高的度数，就能计算它吸收的热量。
已知铝的比热容是0.88╳103J/(kg·℃),这表示质量是1kg的铝块温度升高1℃所吸收的热量是0.88╳103J。计算：把质量为2kg、温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少？
1kg的铝块温度升高1℃吸收的热量是
0.88╳103J。
2kg的铝块温度升高1℃吸收的热量是
0.88╳103╳2J。
2kg的铝块温度升高（100-20）℃吸收的热量是0.88╳103 ╳ 2 （100-20）J。
吸收的热量=0.88╳103J/(kg·℃) ╳ 2kg ╳(100-20)℃
吸收的热量=比热容╳质量╳升高的温度
如果Q吸代表物体吸收的热量，c代表物质的比热容，m 代表物体的质量，t0和t 分别是加热前后物体的温度。
Q吸=cm（t-t0） ， Q放=cm（t0-t）
三、总结反思，超越自我
1.一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积的比，叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
2.质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化小。水的比热容较大。海边的气温变化小，沙漠地区昼夜温差大。
3.热量的计算：Q吸=cm（t-t0）， Q放=cm（t0-t）
四、板书设计，整合提升
1.一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积的比，叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
2.质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化小。水的比热容较大。海边的气温变化小，沙漠地区昼夜温差大。
3.热量的计算：Q吸=cm（t-t0）， Q放=cm（t0-t）
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 质量相等，升高的温度相同时，不同物质吸收的热量相同
B.质量相等，升高的温度相同时，不同物质吸收的热量不同
C.质量相等的水和砂石，升高的温度相同时，水吸收的热量多
D.质量相等水和干泥土，吸收相同的热量时，水升高的温度小
2．水的比热容是4.2╳103J/（kg ℃）,下列说法正确的是（ ）
A.1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2╳103J/（kg ℃）
B. 1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2╳103J
C. 1kg水温度降低1℃吸收的热量是4.2╳103J
D. 质量为1kg的物质温度降低1℃放出的热量是4.2╳103J，此物质一定是水
3．烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉爽；傍晚，沙子很凉了，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，沙子和海水的温度不一样的原因是 ( )
A．沙子的密度比海水的密度大
B．沙子的比热容比海水的比热容大
C．沙子的比热容比海水的比热容小
D．沙子的质量比海水小
4．关于比热容，下列说法正确的是( )
A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物质的质量越大，它的比热容大
C. 比热容是物质自身性质，与质量、吸收或放出的热量均无关
D．比热容跟质量、吸收的热量和升高的温度有关
5．. 下列不是利用水的比热容大的性质的是（ ）
A.热水袋中装热水取暖
B.夏天出汗扇扇子凉爽
C.早稻育秧苗时傍晚向秧田灌水防冻
D.沿海地区气温变化比内陆地区变化小
参考答案1.A；2.B；3.C；4.C；5.B。
六、作业：P14-15.T4
课外作业P14-15T1、T2、T3、T5。
教学反思：
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