【核心素养目标】13.3比热容（教学设计）—初中物理人教版九年级全一册

比热容
【学情分析】
面对的学生是九年级的学生，他们正处于逻辑思维发展的过渡期，已经能够独立思考一些问题，但是比热容这一概念对于初中学生来说还是比较抽象的，针对这一特点，应从学生熟悉的生活常识引入课题，并突出物理教学以观察、实验为基础的特点，进行实验探究，体现从形象思维到抽象思维的认识规律。让学生能够真正掌握本节课知识。
比热容概念是通过科学探究方式建立的，要在科学探究过程中经历制定探究计划和设计实验的过程，要重视通过交流与讨论培养学生的合作的意识，初步具有整体观点。建立了比热容的概念后，更要重视其与自然、生活和社会的联系。本节的习题大多是以比较比热容的大小、热量的计算为主。
【教学目标】
1.物理观念
（1）知道如何探究影响物质吸热多少的因素；
（2）理解什么是物质的比热容；
（3）会应用比热容知识解释一些简单现象。
2.科学思维
通过探究，比较不同物质的吸热能力。
3.科学探究
尝试用比热容解释简单的自然现象，培养学生的知识迁移能力。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
【重点难点】
重点：根据水的比热容较大这一特性来解释有关的简单现象
难点：理解比热容的概念
【新课导入】
师：同样的日照条件，海水的温度和沙滩的温度一样吗？
生：不一样
师：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？为什么沙漠地区比沿海地区的昼夜温差大？通过今天的学习我们就能找到答案。
【新课讲解】
一、比较物质的吸热能力
◆探究活动：探究影响物质吸热多少的因素
猜想：相同质量的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量多。
探究问题：相同质量的水和煤油升高相同的温度，谁吸收的热量多？
设计实验：取相同质量的水和煤油，使它们升高相同的温度，比较谁的加热时间长。
探究实验：每4名学生为一个实验小组，首先取相同质量的水和煤油，分别加热，使温度升高8℃。
汇总并交流实验数据：
(这一环节教师对全班的数据进行汇总，并找出几组较为合理的数据写到黑板上)
实验结果比较：(由学生总结比较实验结果，教师在适当的时候进行引导)比较1、2与3、4可得：相同物质升高相同温度吸收热量的多少与物质的质量有关。比较1、3与2、4可得：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收热量的多少与物质种类有关。
学生讨论总结：物质的温度升高时，吸收热量的多少与质量、升高的温度、物质的种类有关。
二、比热容
1、比热容（c）：单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2、单位：焦/(千克 摄氏度)，读作焦每千克摄氏度，符号是J/(kg ℃).c水 = 4.2×103 J/(kg·℃)
物理意义：1 kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103 J。学生查看比热容表格，查找煤油、砂石、铜等物质的比热容，并说出它们各自的物理意义。
【实践应用、思维拓展】（引入新的问题，学生讨论并解释，最后由教师给出答案）
1、农民育秧时，傍晚要给秧苗灌满水，到了白天要把水放掉，这对秧苗的生长有什么好处？
2、海滨附近，在中午时风经常由海面吹向陆地，到了晚间，风又常常由陆地吹向海洋，这是为什么？
3、城市中心为什么会出现“热岛效应”这一奇怪现象？怎样才能改善这一状况？
三、热量的计算
1．推导公式。
根据比热容的物理意义，以及热量跟物体的质量和温度的变化有关，就可以计算物体的温度改变时吸收或放出的热量。
例1．2千克的水，使它的温度由20℃升高到100℃，水吸收多少热量？
根据水的比热容是4.2×103焦/（千克·℃）可知，1千克水，温度升高1℃吸收4.2×103焦耳的热量。那么2千克的水温度升高1℃吸收的热量应是4.2×103焦/（千克·℃）×2千克。这些水的温度升高了100℃-20℃=80℃时，吸的热量是4.2×103焦（千克·℃）×2千克×80℃=6.72×105焦耳。
所以，计算热量的公式是Q吸=cm(t-t0)其中c表示物质的比热容，用焦/（千克·℃）作单位；m表示质量，用千克作单位；t-t0表示物体升高的温度，用摄氏度作单位；Q吸表示吸收的热量。
如果物体的温度下降，放出的热量Q吸=cm(t-t0), t-t0表示下降的温度。
例2．质量是10千克的冰，温度由-20℃升高到0℃，冰吸收多少热量？
根据公式Q吸=cm(t-t0)得
Q = 2.1×103焦/（千克·℃）×10千克×[0-(-20)]℃
= 4.2×105焦耳。
【比热容的实际意义】
从比热容表中可知，水的比热容很大。水和干泥土相比，在同样受热的情况下，吸收同样多的热量，水的温度升高很少，而干泥土的温度升高较多。因此，同在阳光照射下，内陆地区夏季炎热，而冬季寒冷。形成了一年四季温差大，一日之中昼夜温差大的大陆性气候。沿海地区四季温差小、昼夜温差也小。
正因为水的比热容大，在生活中往往用热水取暖，室温比较稳定。有些机器工作时变热，也多用水来冷却。
【课后思考】生活中有时会遇到与比热容有关的一些问题，你知道该怎样解决吗？
一、热量的大小跟哪些因素有关？
热量总是由高温物体传向低温物体，直到温度相等为止。高温物体放热，温度降低；低温物体吸热，温度升高。当物体的温度升高或降低时，物体吸收或放出的热量多少跟什么条件有关呢？
1．热量跟物体的质量有关。
我们都有这样的常识，同温度的一壶水和半壶水，要加热到沸腾，一壶水吸收的热量多。同样，要把开水自然冷却，水越少，凉得越快，所以，物体温度升高或降低时，吸收或放出的热量跟质量有关。质量越大，热量越多。
2．热量跟物体升高或降低的温度有关。
同一块铁，把它烧到温度为100℃需要的热量少，继续把它烧到1000℃，需要的热量多。可见，物体吸收或放出的热量还和升高或降低的温度有关。温度的变化越大，热量越多。
3．热量跟物质的种类有关。
我们也有这样的经验：一块铁放在火上烧很快就非常烫了。而对水加热，经过很长时间，水才微微发热。也就是说，铁比水容易热（即吸收的热量少）。
【教学反思】
本节课的教学设计设法让学生体会到物理与生活的密切联系。在设计此课时，从大家极为关心的天气预报入手，引入新课；紧接着让学生联系着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。