第十三章 内能 比热容 第1课时 教案

比热容 第1课时 教案
教学目标：
知识与技能：
1. 通过实验探究，学生能够理解不同物质的吸热能力不同的原因。
2. 了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
过程与方法：
1. 学生通过实验探究的方式主动参与学习，培养他们的实验能力和科学思维。
2. 引导学生进行观察、实验记录、数据分析和结论总结，培养他们的实验设计和科学推理能力。
3. 鼓励学生进行小组合作，促进他们的交流与合作能力。
情感态度与价值观：
1. 培养学生的观察力和实验精神，培养他们对科学的兴趣和探索欲望。
2. 培养学生的合作意识和团队精神，培养他们的科学道德和科学态度。
教学重难点：
教学重点：通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同；了解比热容的概念。
教学难点：引导学生进行实验设计和数据分析，培养他们的科学思维和实验能力。
学情分析：
初中九年级学生已经学习了物质的热传递等基础知识，对温度、热量等概念有一定的了解。他们对实验感兴趣，喜欢动手操作，但在实验设计和数据分析方面可能存在一定的困难。因此，本节课将通过实验探究的方式，引导学生主动参与，培养他们的实验能力和科学思维。
教学过程：
一、导入
1. 引入本节课的主题：“吸收同样的热量，为什么不同物质的温度升得不一样快？”
教师开始课堂，向学生提出本节课的主题，让他们对即将学习的内容产生兴趣。
2. 引发学生的思考：“你们有没有观察到不同物质在受热过程中的差异？为什么会出现这种差异呢？”
教师鼓励学生回忆并分享他们在日常生活或实验中观察到的现象，引发他们思考不同物质在受热过程中的差异，并为后续的实验探究做好准备。
二、实验探究
1. 实验设计意图：
通过实验，让学生亲自进行观察和记录，以观察不同物质在受热过程中的差异。这样的实践性学习能够激发学生的好奇心和探究欲望，培养他们的观察力、实验设计和数据分析能力，并引导他们思考不同物质的吸热能力不同的原因。
2. 实验步骤：
a. 将相同质量的不同物质（如水、沙子等）放置在酒精灯上加热中，记录下它们的温度变化。
学生按照实验步骤准备实验器材和材料，并进行实验操作。他们测量并记录下不同物质在受热过程中的温度变化，使用温度计和停表等测量工具，确保数据的准确性。
b. 分组讨论观察结果，总结不同物质的温度变化规律。
学生根据实验数据，分组进行讨论，并总结不同物质在受热过程中的温度变化规律。他们可以比较不同物质的温度变化速率，观察哪种物质的温度上升较快或较慢。
c. 引导学生思考：为什么不同物质在受热过程中温度变化不同？
教师引导学生思考不同物质在受热过程中温度变化不同的原因。他们可以考虑物质的性质、分子结构以及相互作用等因素，并尝试给出合理的解释。
3. 数据记录与分析：
a. 学生记录实验数据，绘制温度随时间变化的曲线图。
学生将实验数据整理并记录在实验报告中，使用折线图或曲线图等方式绘制温度随时间变化的曲线图，以便更直观地展示不同物质的温度变化情况。
质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s
沙子
水
b. 学生根据实验结果进行数据分析，总结不同物质的吸热能力不同的原因。
学生根据实验数据和观察结果，对不同物质的吸热能力不同的原因进行推理和总结。4. 结论总结：
a. 学生小组展示实验结果和分析结论。
每个小组派代表向全班展示他们的实验结果和分析结论，其他学生可以提问和讨论，促进学生之间的交流和思维碰撞。
b. 教师引导学生总结：
（1）装水和砂子的烧杯规格要相同，要保证除了水和砂子不同之外，其他条件都相同。实验中是通过观察水和砂子升高同样温度吸收热量是否相等来验证其吸热性能是否相同。）
（2）实验中砂子需要不停搅拌，这样才会受热均匀。
实验结论：在质量相等、升高的温度相同的情况下，不同物质吸收的热量不相等。
概念讲解与拓展
1. 引入比热容的概念：
a. 通过实验，我们发现不同物质在受热过程中温度变化的差异，这与物质的比热容有关。
教师引入比热容的概念，指出比热容是决定物质吸热能力的一个重要因素，与实验观察结果相吻合。
b. 比热容是指单位质量物质温度升高1摄氏度所需要吸收或放出的热量。
教师给出比热容的定义，解释比热容是物质吸热能力的度量，并强调单位质量物质的温度升高程度与所吸收或放出的热量之间的关系。
归纳总结：
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，叫作这种物质的比热容，用符号C表示。
（2）单位：J/（kg·℃）
水比热容是4.2×103 J/（kg·℃），表示1千克的水温度升高1·℃所吸收热量是4.2×103 J。
2.知识拓宽：出示课件，让学生从以下几个方面的来理解比热容的概念。
（1）比热容是物质本身的一种特性。是由物质本身决定的，与物体的质量大小、温度高低、升高或降低温度的多少、吸收或放出热量的多少等因素无关，可用来鉴别物质。
（2）当物质的状态发生改变时，比热容改变。
（3）比较两种物质吸收热多少时考虑物质的比热容、质量和温度升高的度数这三个因素，吸收多少与物体的温度无关，与物体升高的度数有关。
当堂练习：
1．砂石的比热容为0.92×103J／(kg·℃)，它表示质量为_________的砂石，温度每升高1℃所吸收的热量为___________。
2．（已知铁的比热容小于铝的比热容。质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后， 温度升高的多；若它们降低相同的温度， 放出的热量多。
3．烈日下在海边散步，我们会感到海水的温度比沙滩的温度＿＿＿＿（选填“高”或“低”），这是因为海水的＿＿＿＿大
4．在湖北省开展的“万名干部进万村入万户挖万塘”活动中，特别把“挖万塘”列入干部进村入户的重要工作。别看单个塘堰作用不大，但成千上万个塘堰的作用却不可小视！塘堰有如下一些功能：防洪、蓄水、抗旱、灌溉、人畜用水和调节气温等。塘堰蓄水为什么能起到调节气温的作用呢？其主要原因有：第一，水的_______比较大，相比沙石、泥土等，在同样受热或冷却的情况下，温度的变化要小些；第二，水蒸发时需要_______，能降低周围环境的温度。
5．小旺看见人们在冬天常使用热水袋取暖，他灵机一动发明了“水床”——在床形的塑料袋内充上水。冬天用电容器给水加热，水吸收热量，温度___________（选填“升高”或“降低”）。人睡在“水床”上面比直接睡在床上感觉暖和。夏天充入冷水，躺在上面又感觉非常凉爽。这种床用水作介质，这是因为水的______________比较大的缘故。
6．根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是D
A.制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性
C.由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D.由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0oC的水比0oC的冰效果好
7．两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如右图所示．根据图象可知A
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同
C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
板书设计：
教学反思：
本节课通过实验探究的方式，让学生亲自参与实验，观察不同物质在受热过程中的差异，并引导他们思考不同物质的吸热能力不同的原因。通过这样的教学设计，学生在实践中感受到了物理知识的实用性和趣味性，培养了他们的实验能力和科学思维。在教学过程中，我注重引导学生进行小组合作和讨论，促进他们的交流与合作能力的培养。同时，我也发现学生在实验设计和数据分析方面存在一定的困难，需要在后续的教学中加强相关训练和指导。总的来说，本节课取得了较好的教学效果，但还有进一步的提升空间。