第二节 物质的比热容
物理观念:
1.了解比热容的概念,了解一些常见物质比热容的大小,知道比热容是物质的物理特性之一。
2.尝试用比热容解释简单的自然现象。
科学思维:
比较不同物质吸收热量的情况,归纳不同物质吸热的特点,能根据比热容进行简单的计算。
科学探究:
经历实验探究过程,学习、感知科学归纳的方法。
科学态度与责任:
1.通过科学探究活动,增强联系实际及环境保护的意识。
2.培养学生的创造力和创造性思维。
3.培养学生的团队精神和互相协作、友好相处的健康心态。
重点:①物质的吸热和放热规律;②比热容。
难点:对比热容的理解及应用。
第1课时 初步认识比热容
多媒体课件、烧杯、酒精灯(或电加热器)、天平、钟表、温度计、搅拌器、铁架台、水、煤油、细绳、火柴。
一、情景导入
我们去海边旅游,在沙滩上玩的时候,可能会发现这样一个现象:同样在太阳底下,光脚踩在沙子上时感觉烫脚,而走在水中时却没有这种感觉,反而觉得水很凉爽,为什么同样在太阳光的照射下,一个温度高,一个温度低呢?下面我们就来学习今天的内容——物质的比热容。
“更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖”。三峡水库的建成,对我国电力、防汛、灌溉、环境保护起着巨大的作用。水库建成后,周围两公里地区的气温日较差、年较差会变小,真正实现冬暖夏凉。而吐鲁番盆地却是另一番景象:“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”,造成这种现象是因为白天光照强烈,气温日较差大。那么水是怎样实现调温的呢?就让我们一起学习本节知识去探究其中的奥秘吧!
二、合作探究
探究物质吸热或放热规律
物体吸收热量后,温度可能升高了。那么,在质量和升高相同温度的情况下,不同物质吸收的热量都是相同的吗?我们如何比较物体温度变化时所吸收(或放出)的热量呢?
【猜想】同种物质在质量相等、温度变化相同时,吸收或放出的热量相同;不同种物质在质量相等、温度变化相同时,它们吸收或放出的热量不相同。
【设计思想】取相同质量的两种液体(如水和煤油)放入两个相同的容器中,用同样的热源分别对它们加热,比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。
【实验器材】烧杯、酒精灯(或电加热器)、天平、钟表、温度计、搅拌器、铁架台、水、煤油、细绳、火柴。
【实验步骤】①取相同质量的水和煤油分别倒入两只相同的烧杯中。按图组装实验器材。
②观察并记录加热前两液体的初温T1,预先设定好液体加热的末温T2。
③分别给两液体加热,记下加热的开始时刻。加热时,上下反复缓慢地提拉搅拌器。
④当一种液体温度达到T2时,记录该液体加热的最终时刻,计算该液体加热的时间t。对另一液体进行同样的观察、操作和记录。当热源相同时,两液体升高相同温度的情况下,加热时间越长的液体从热源吸热越多。
液体 名称 液体质 量m/g 液体初 温T1/℃ 液体末 温T2/℃ 加热时 间t/min 液体吸热情 况“多”或“少”
水
煤油
同学们根据上述实验,交流讨论物质吸、放热的规律。
相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量通常相同;相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量通常不同。
物质的比热容
为了表示不同物质的吸热情况不同,物理学中引入了比热容这个物理量。
教师多媒体展示一些常见物质的比热容表。
一些常见物质的比热容
物质 比热容 c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容 c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
蓖麻油 1.8×103 汞 0.14×103
砂石 约0.92×103 铅 0.13×103
(1)比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。比热容用字母c表示,其常用单位是J/(kg·℃)。
(2)水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),表示1 kg的水温度每升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J。
(3)比热容是反映物质自身性质的物理量,与物质的质量、体积、吸(放)热无关。不同的物质,比热容一般不同。
第二节 物质的比热容
第1课时 初步认识比热容
初步认识比热容
完成本课时对应练习。
比热容是本节的教学重点,也是初中物理教学中的一个难点。通过本节教学要让学生建构起比热容的概念,了解比热容较深的内涵、较广的外延,在正确理解比热容物理意义的基础上,能结合常见物质的比热容表,联系实际讨论一些日常现象。
本节课在教学设计上要充分体现学生的主体地位,在教学中让学生经历探究的各个环节。本节课的探究活动采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。