课题 第十三章 第3节 比热容
教材与学情分析 本节知识是九年级物理上册第十三章第三节内容,在学生已知物质吸热的多少除了与它的质量,升高温度有关的基础上,通过对等质量的水和食用油,加热时间相同(即吸收热量相同)比较升高的温度不同,发现物质吸收热量的多少还与物质的种类有关,从而引入比热容这个重要的物理量,进一步去计算物质吸、放热的多少,对后面学习加热效率做好铺垫。在之前的探究实验过程中,学生已经学会了转换法、控制变量法等实验方法,本实验继续用该方法进行探究实验,从而进一步提升学生使用这些物理方法进行探究实验的能力。
设计理念 通过各个活动、实验、讨论等方式去激发学生的学习兴趣,努力创设情境,促使学生提出问题,思考问题,通过思考、归纳、表达、动手操作等去提升学生的能力。
核心素养目标 物理观念 1. 通过实验知道不同物质吸热能力的差异。 2.理解比热容。 3.会有比热容知识解释生活中一些现象。 4.能利用热量公式进行基本的计算。
科学思维 通过实验提升学生使用转换法、控制变量法探究物理问题的能力;能对实验进行反思,提出改进建议。
科学探究 能正确记录数据,并对收集的数据进行整理、作图像,归纳总结,形成结论并作出解释。
科学态度与责任 培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。培养学生在实验操作中的安全意识。
教学重点 1.理解比热容的概念,用比热容知识解释生活中的现象。 2.吸热、放热的计算。
教学难点 1.用转化法和控制变量法设计实验。2.用比热容知识解释生活中的现象。
教法学法 教法:探究式 引导式 学法:合作式、归纳式
课时安排 1 课时:
教学准备 停表 电加热器 试管 温度传感器 水 细沙 支架 天平 多媒体等
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
(一)引入新课 【提出问题】同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。白天,海水凉,沙滩烫脚。傍晚,沙滩凉了下来,海水却还暖暖的,这是为什么呢? 【追问】同样的太阳照射下,为什么沙子和水的温度不同? 思考并回答问题,进入情景。 创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。
(二)新课教学 一、比热容 1. 探究不同物质的吸热能力 【提出问题】以烧水为例,物质吸收的热量可能哪些因素有关 有哪些事例支持你的猜想 【猜想与假设】 (1)物质吸收热量的多少可能与水的质量有关。支持事例:把水烧开时,水的质量越大,加热的时间越长。 (2)物质吸收热量的多少可能与升高的温度有关。支持事例:烧水时,把水烧的温度越高,加热的时间越长。 (3)物质吸收热量的多少可能与物质的种类有关。支持事例:加热质量相等的水与油,升高相同的温度,加热的时间不等。 【设计实验】 (1)实验方法:该实验用控制变量法、转换法进行探究 问题思考:a为什么用同一热源给水和细沙加热? b怎么比较水和细沙吸收热量的多少? c要记录哪些数据? (2)实验器材 停表 电加热器 试管 温度传感器 水 细沙 支架 天平 【进行实验与收集数据】 【分析与论证】 (1)质量相等的水和细沙吸收相同的热量,升高的温度不相同,细沙升高的温度比水的多。 推理:质量相等的水与细沙升高相同的温度,吸收的热量不相同,水吸收的热量比细沙的多.。表明水和细沙吸热本领不一样。 (3)实验结论: 质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不相等。 2. 比热容 a定义: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之比,叫做这种物质的比热容。 b比热容用符号c 表示,它的单位是焦每千克摄氏度,符号J/(kg·℃)。 c定义式:c= d.阅读P12页小资料内容:了解一些物质的比热容。交流与思考:通过表中数据的阅读,你能获得什么信息? e利用比热容的知识解释一些现象 现象1:同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。白天,海水凉,沙滩烫脚。傍晚,沙滩凉了下来,海水却还暖暖的,这是为什么呢? 现象2:昆明,又名春城,是云南省的首府。昆明的周边,现在滇池南北长约40千米,东西宽约8千米,总面积300平方千米,湖岸线长163.2千米,最大水深10.4米,平均水深4.4米。那里的气候宜人,四季如春,这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗? 现象3:钢筋水泥都市,给我们的生活带来方便的同时,也给我们带来诸多不便,比如,炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高3 ℃ ~ 5 ℃,这就是热岛效应,应该如何应对呢? 二、热量的计算 1. 热量的计算 【问题思考1】知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),你能根据它的物理意义计算出0.4 kg的水,温度从20℃升高到70℃,需要吸收的热量吗? 【问题思考2】如果以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分别表示加热前后物体的温度;通过上面的计算你能写出他们之间的关系式吗? 2. 热平衡 (1)概念:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高,若放出的热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”. (2)热平衡方程:Q吸 = Q放 以烧水为例,讨论影响水吸收热量的可能哪些因素,并列举出事例。 设计实验,知道实验所用的方法。 实验数据进行分析论证,归纳出结论: 质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不相等。 学生阅读课本内容,理解概念。相互交流。 知道水的比热容比较大的应用。可以列举生活中的实例。 与老师一起推导出热量公式,会正确运用热量公式进行计算。 提升学生的思维能力。 提升学生设计能力。 学会对方案进行改进。 培养学生动手及合作能力。 培养学生的分析与归纳能力。 提升阅读能力和理解能力。 提升学生的语言表达能力。 养学生的推导能力和应用能力。
随堂训练 1.关于比热容,下列说法正确的是( ) A.温度越高,比热容越大 B.物质放热越多,比热容越大 C.物质的质量越大,比热容越小 D.物质的比热容与质量和温度无关 2.以下四种现象中,与水的比热容有很大关系的是( ) A.汽车的发动机用循环流动的水来冷却 B.生活中往往用热水取暖 C.夏天洒水降温 D.滩涂湿地温差小 3.大型载重货车在下长坡时,需不断进行制动以控制车速,长时间的刹车易导致刹车片发热过多而失灵,为了冷却刹车片,常选用水作为冷却剂给刹车片降温。请用所学的物理知识解释大货车下坡时刹车片发热的原因以及选用水作为冷却剂的原因。
小结 大家有什么收获呢?
作业布置 课本P14页“动手动脑学物理”2、3题
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