1.3 比热容 教案【核心素养目标】（2022新课标）

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第一章 分子动理论与内能
1.3 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属性。
（2）会使用比热容表，尝试用比热容解释简单的自然、生产、生活现象。
（3）热量的计算。
2.科学思维：
通过比较不同物质吸热能力探究实验的设计实施，进一步理解控制变量等物理研究方法。
3.科学探究：
经历探究过程，比较不同物质的吸热本领，了解引入比热容概念的必要性。
4.科学态度与责任：
（1）通过对日常生产、生活中有关比热容现象的了解，激发热爱生活的热情，提高发现问题、分析问题并解决的问题的意识。
（2）通过了解比热容与气候变化的关系以及它在生活和生产中的广泛应用，增强关注自然、关心社会、服务人类的责任感。
教学重点：比热容概念的引入过程，以及怎样利用比热容来解释自然现象。热量的计算。
教学难点：比热容概念的建立过程。推导热量计算公式。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、温度计、酒精灯、两支试管、水、铁砂、停表。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
艳阳高照的夏天，你赤脚奔跑在滚烫的沙滩上，投向蔚蓝的大海
你也会想到，同样在太阳的照射下，为什么沙子这么烫，而海水却这么凉呢？
早晨，为什么海水热，沙子凉？中午，为什么沙子热，海水凉？
二、新课讲授，师生互动
（一）物体的吸热能力
物体由于吸收或放出热量而使其温度变化过程，实质上是内能转移的过程。对属于同种物质的物体，吸收热量的多少与哪些因素有关呢？
讨论交流 水的吸热与哪些因素有关
你帮妈妈做过家务吧！烧水的经验也许会对你有所启发。烧开一壶水和烧开半壶水，哪个需要的热量多？把一壶水烧开和烧成温水，哪个需要的热量多？
同学们交流生活经验，总结影响水吸收热量多少的因素？
大量的生活经验和实验说明，对同种物质的物体，吸收或放出的热量的多少，与物体的质量的大小及温度变化的多少有关。
那么，不同物质的物体，比如一杯水和一瓶沙子，在质量相等、温度变化也相同的情况下，吸收的热量是不是一样多呢？
怎样比较水和沙子的吸热能力呢？
我们可以用酒精灯加热来模拟太阳的照射。
取质量相等的水和沙子，用酒精灯加热相同的时间，看它们的温度的变化，就能比较它们的吸热能力。
实验探究 比较不同物质的吸热能力
器材
试管两支
酒精灯
水、铁砂
温度计
停表
制定计划与设计实验
如图所示，在两支相同的试管中分别加入质量相等的水和沙子。分别用同一酒精灯加热、用温度计测量它们的温度变化。记录水和沙子分别上升5℃、10 ℃、15 ℃所需要时间，以此比较二者的吸收热量的能力。
进行实验收集证据
分析论证 质量相等的同种物质，升高温度越高，吸收的热量越多。
物体吸收热量的多少，不仅跟其质量及温度的变化有关，还与它是什么物质有关。
物理学中常用比热容来描述不同物质的吸热能力。
如果质量为m的某种物质从外界吸收热量Q，温度升高了Δt，则Q/(m ) 即是这种物质的比热容（specific heat capacity），用符号c表示，单位是J/(kg ℃),读作焦每千克摄氏度。
1kg某种物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃时吸收的热量相等，因此，用比热容同样可以描述物质的放热能力。
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℃时吸收（或放出）的热量是4.2×103J。
比热容反映了物质吸收或放出热量的能力，它是物质的一种特性。
水的比热容大。
水的比热容大的应用
为什么在同一时刻海水和沙子的温度不一样？
因为海水与沙子受光照的时间完全相同，它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子的比热容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
物质的比热容的利用
花生、栗子等干果常常用干净的沙子来炒制；
种植花草树木，能有效地改善气候；
工厂的冷却塔大多用水作为冷却介质。
讨论交流 海陆风和陆海风
对流是夏季海岸形成微风的原因。风有时吹向海岸，有时吹向陆地。白天，在炎热的日照下，暖气流从陆地升起，海洋上来的冷空气进行补充，形成了吹向海岸的海陆风。请用比热容分析夜间会形成什么样的风？
夜间，当放出相等的热量时，由于陆地土壤比热容比海水比热容小，陆地降温比海洋快得多，陆地空气密度大，气压高，陆地中空气流向海洋，形成吹向海洋的陆海风。
（三）热量的计算
从比热容表查知某种物质的比热容，我们就知道了1kg的这种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量是多少焦耳。
例题：把质量为1kg的水从20℃加热到80℃，水吸收的热量是多少焦耳。
解：从比热容表查知水比热容是
C水=4.2×103J/(kg·℃）
即质量为1kg的水温度升高1℃时吸收的热量是4.2×103J，则2kg的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J/(kg·℃）×2kg×1℃=8.2×103J
2kg的水温度升高80℃-20℃=60℃吸收的热量是8.4×103J×60=5.04×105J
上述计算写成一个算式：吸收的热量
Q=4.2×103J/(kg·℃）×2kg×(80℃-20℃)
=5.04×105J
如果用Q表示的热量，用c表示物质的比热容，用m表示质量，温度升高或降低为Δ t。则热量
Q=cmΔt
如果用Q吸表示的热量，用c表示物质的比热容，用m表示质量，用t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。物体吸收热量的公式
Q吸=cm（ t-t0）
同理 ，放出热量 Q放=cm（ t0-t）
例题：质量为2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
已知：m=2kg ,c=4.2×103J/(kg ℃),
t0=20℃,t=100℃
求：Q吸=？
解：Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃-20℃)
=6.72×105J
答：水吸收的热量是6.72×105J。
三、总结反思，超越自我
1.物体的吸热能力与质量、升高的温度、物质种类有关。
2.如果质量为m的某种物质从外界吸收热量Q，温度升高了Δt，则Q/（m ）即是这种物质的比热容，用符号c表示，单位是J/(kg ℃),读作焦每千克摄氏度。比热容是物质的一种重要特性，不同的物质具有不同的比热。水的比热容大应用广泛。
3.如果用Q表示的热量，用c表示物质的比热容，用m表示质量，温度升高或降低为Δ t。则热量
Q=cmΔt
四、板书设计，整合提升
1.物体的吸热能力与质量、升高的温度、物质种类有关。
2.如果质量为m的某种物质从外界吸收热量Q，温度升高了Δt，则Q/（m ）即是这种物质的比热容，用符号c表示，单位是J/(kg ℃),读作焦每千克摄氏度。比热容是物质的一种重要特性，不同的物质具有不同的比热。水的比热容大应用广泛。
3.如果用Q表示的热量，用c表示物质的比热容，用m表示质量，温度升高或降低为Δ t。则热量
Q=cmΔt
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A.比较不同物质的吸热能力实验中加热时间实质表示物质吸收热量
B. 物质吸收热量与物质质量、升高的温度、
物质种类有关
C. 比热容是物质的一种重要特性
D. 比热容的大小与热量、质量、变化的温度有关
2．下列说法不正确的是（ ）
A.比热容反映了物质吸收或放出热量的能力
B.不同的物质具有不同的比热容
C.水的比热容大
D.炒干果花生、粒子用干净的沙子是利用了沙子的比热容大的特性
3．用水做供暖设备的导热物质的媒介，是利用了水的 ( )
A．密度大
B．质量大
C．比热容大
D．沸点大
4．初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，正确的做法是 ( )
A．早晨多灌水，傍晚多排水
B．早晨多排水，傍晚多灌水
C．早晨和傍晚都要多灌水
D．早晨和晚上都不要灌水
5．质量为2 kg的水从20℃加热到70℃，吸收的热量是 （ ）
A. 100J
B. 4.2×103J
C. 4.2×104J
D. 4.2×105J
参考答案1.D；2.D；3.C；4.B；5.D。
六、作业：P17.T3
课外作业P17T1、T2。
P17家庭实验室 探究保温瓶的保温效果
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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