人教版九年级物理 13.3比热容 教案

《比热容》
一、设计思路
1、指导思想：
（一）设计依据及教材分析：
本节教学设计是依据新课程标准要求并结合学生的实际设计的。本节教材是在学生学习了热传递及热量等热学知识的基础上，通过烧水这一生活实例引出的探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，从而提出了比热容的概念，它是本章的重点知识。本节教材是从日常生活出发提出问题，经过探究活动得出结论，并应用探究所得解决实际问题，新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容概念的建立及物质吸热能力的探究，这要为下节课进行热量计算奠定基础。
（二）设计理念及学情分析：
　　本节教学设计的设计理念是以生为本，围绕科学、技术、社会展开设计的。从学生角度看，学生们经过八年级的物理学习已具备基本的提出问题、分析问题、解决问题的实验探究能力。并能通过小组合作讨论完成实验方案的设计、实验器材的选择、进行实验操作、分析实验现象及数据和分析归纳总结结论等各个环节，本节实验探究的设计能充分调动学生的主观能动性，引导学生解决问题，鼓励学生大胆探究，培养学生的科学探究精神和实践能力。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。
2、教学目标
　　（一）知识与技能
1．通过对比热容概念的理解，尝试用比热容解释简单的自然现象。
　2．通过探究实验了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
　　3．能根据比热进行简单的热量计算。
　　（二）过程与方法
　　1．通过实验探究，比较不同物质的吸热能力，使学生从实验中领悟比热容是如何影响物体温度的变化的，学会运用所学的知识分析解决实际问题。
　　2．通过设计、进行实验，让学生体会控制变量法在科学探究中的应用。
　　3．通过阅读“气候与热污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，认识什么是“热岛效应”，并进一步认识到科学技术是一把双刃剑。
　　（三）情感态度价值观
　　1．利用探究性学习活动培养学生自己动脑想办法解决问题的能力。
　　2．通过对比热容的探究学习，使学生保持对自然的好奇心，对科学的求知欲，乐于探索自然规律，逐步形成实事求是的科学态度。
3、教学重点与难点
（一）重点：比热容的概念及实验探究不同物质吸热能力。本节教学的中心任务是：让学生通过实验探究知道“不同物质在质量相等、升高温度也相同的情况下吸收的热量一般不同”，从而得出比热容的概念并能形成完整的实验结论。
（二）难点：理解比热容的概念并用它解释生活中的有关现象。因为比热容的概念比较抽象，且它又与质量、温度的变化量、吸收或放出的热量这三个物理量都有关系，学生理解起来比较困难，所以又是整章教材的难点。
二、教学准备：
1、实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、天平、烧杯、石棉网、水、食用油、温度计、多媒体等
2、教法学法：
教法：本节主要采用科学探究等方法开展教学，探究中还用到控制变量法、转换法，给比热容下定义时还用到比值法、类比法
学法：实验探究法、分析讨论法、归纳总结法
3、教学策略
本节在设计时根据新课标理念“从生活走向物理，从物理走向社会”，运用生活实例创设情境，激趣引入；通过设计实验，科学探究培养学生科学素养；通过联系社会生活，拓展升华，来提升学生能力。考虑到比热容这一节的容量较大，将热量的计算放到下一节中进行教学。
三、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
?
?
?
?
1、创设情境提出问题
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
一、引入
展示问题：
1．老师去家访，你想泡茶招待老师，但家里暖瓶中又没有热水，这时你是烧开半壶水呢还是烧开一壶水呢？
2．若现在有温水，也有凉水，你会选择哪种水呢？
3．将水烧开所用的时间长短与哪些因素有关？（将水烧开所用时间长短间接反映了什么？）
得出结论：同种物质（水），质量越大，升高的温度越高，吸收的热量就越多。
问题：
不同物质，在质量相同、升高相同温度时，吸收的热量是否相等？
?
?
学生讨论选择那种方式。
?
学生结合生活经验分析：相同条件下，烧开一壶水比烧开半壶水用的时间长；将一壶凉水烧开比把温水烧开所用时间长，所以……。
?
?
?
从学生熟悉的日常生活现象入手进行教学，使学生坚信物理来源于生活，物理就在自己身边，激发学生求知欲。
?
?
?
?
2、猜想与假设
?
?
?
?
?
3、设计实验
二、新授
[探究]不同物质的吸热能力
实验目的：
对于不同的物质，例如水和食用油，如果它们的质量相同，温度的升高量也相同，它们吸收的热量是否相同？
[实验1]：取等质量的水和食用油，使其升高相同的温度时，比较加热所用的时间（即比较吸收的热量的多少）。
实验步骤：
（1）观察温度计的示数，记下加热前水与食用油的温度。
（2）点燃酒精灯，各自加热几分钟，使水和食用油升高相同的温度。
（3）停止加热，比较水和食用油各自所用的时间。
[实验2]：取等质量的水和食用油，用相同的酒精灯加热相同的时间（即吸收相等的热量）后，比较温度的变化。
实验步骤：
（1）观察温度计的示数，记下加热前水与食用油的温度。
（2）点燃酒精灯，分别加热5分钟
（3）停止加热，再次读出两支温度计的示数
（4）比较水和食用油的温度变化量
?
?
讨论，提出各种猜想。
?
?
?
学生讨论交流，运用控制变量法设计实验。
?
?
?
?
?
?
培养学生设计实验的能力是物理新课标的要求，让学生先经过自己的独立思考，充分发挥自己的能力，然后经过同学间的交流讨论，互助提高，最终找到最佳的实验方案。培养学生互助合作的意识。
4、进行实验收集证据
结论1：质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，食用油比水需要的时间短（吸收的热量少）。
结论2：质量相等的水和食用油，吸收相等的热量时，食用油的温度升高的快。
上面的加热实验结束后，让学生撤出酒精灯，观察水或食用油放热一段时间后的温度变化情况，从而得出物质放热与温度变化的关系。
学生进行实验。其中一二小组用方案一。三四小组用方案二。
?
?
学生将总结得到的结论板书到黑板上。
?
?
教师来回巡视并适当指导，使学生的分工与合作能达到最合理，最后选几组数据投影在屏幕上，让小组成员分析，培养学生严谨的科学态度，良好的合作能力。
5、分析论证总结提炼
总结学生得出的结论：（放热）
（1）质量相同的食用油和水，在冷却相同的时间（放出相等的热量）时，食用油的温度变化快（下降的多）。
（2）质量相等的食用油和水，在降低的温度相同时，食用油比水需要的时间少（放出的热量少）。
总结：质量相同的不同物质，升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热量不相等，为了比较各种物质这种性质上的不同，物理学引入比热容这一概念。
比热容（c）
（1）定义
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）的温度乘积之比叫做这种物质的比热容
（2）单位：焦/（千克·摄氏度），符号为：J/（㎏·℃），读做：焦每千克摄氏度。
提出问题：
①一杯水和一桶水的比热容谁大？
②把一铁块分成大小不等两块，哪块的比热容大些？每块和整块比，其比热容有无变化？
学生阅读比热容表回答下列问题：
在表中找出比热容最大的是哪一种物质？它的比热容是多少？物理意义是什么？
比热容最大的是水，为4．2×103 J/（㎏·℃），物理意义是1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J。
②冰的比热容是多少？水的比热容是冰的多少倍？
③不同物质的比热容一定不同吗？
同种物质的比热容一定不变吗？
比热容反映的是物质的吸、放热本领。
学生尝试总结提炼：
⒈不同的物质有不同的比热容，比热容是物质的一种特性；
⒉同一物质的比热容一般不随质量、形状的变化而变化；
⒊比热容还与物质的状态有关，同种物质在不同的状态时，比热容是不相同的；
?
?
?
?
?
?
学生分析数据，归纳得出结论
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
学生自主学习“小资料”
学生讨论比热容物理意义
2.1×103 J/（㎏·℃）
2倍
比较冰和煤油
比较水和冰
?
让学生分析数据，归纳得出结论，培养学生的自主学习意识和分析归纳的能力。
?
让学生参与概念的建构过程，领会科学研究的方法：控制变量法。
?
?
?
?
?
?
培养学生从表格、图片、实物等方面获取有用信息，分析处理信息，得出结论的能力。
?
?
?
?
6、走进社会拓展升华
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
3、应用与拓展
问题：
①汽车发动机的冷却系统为什么要用水？
（因为水的比热容较大，一定质量的水升高一定温度可吸收较多的热量。）
②为什么新疆地区会出现“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象？
（新疆地区多砂石，砂石比热容小，吸收或放出相同热量温度变化量大。）
③为什么沿海地区冬暖夏凉，而内陆地区昼夜温差却比较大？
（沿海水多，内陆砂石、泥土多，水的比热容比泥土、砂石的大，白天当它们吸收相同的热量后水温升高较小，砂石、泥土的温度升高较大；而夜晚放出相同的热量后砂石、泥土又会降得较多。）
④为什么西安建成大面积湿地公园后市民会明显感到环境舒适了许多？
⑤夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫，可若踩在海水里就会比较凉，请你说说其中的物理道理。
⑥深化：尝试解释海陆风的成因。
拓展：阅读“气候与热污染”，请交流各自搜集的资料、解释成因并提出改善这一现象的建议。
?
?
?
?
学生逐一讨论分析解答。（教师点评总结）
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
新课标要求：“从物理走向社会”，只有将所学的知识加以运用，才能使自己更好的掌握，所以要让学生以社会生活中的问题为载体，培养学生运用所学知识解决生活中问题的意识。
作业布置：动手动脑学物理的1.2.3题
板书设计 第三节 比热容
　　1．定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量及升高温度的乘积之比叫做这种物质的比热容。符号c。
2．单位：焦每千克摄氏度，符号J/（kg℃）
3. 定义式：C﹦Q/m·△t
　 4. 生活中的应用：
四、教学反思
　　在教学中我从生活中怎样烧水最快入手，引入新课，提出问题到通过设计实验、实验探究、收集实验数据、分析比较、得出结论：不同种类的物质吸热本领不同。这样突出了新课程理念，注重科学探究式学习，使学生体验了科学探究的基本过程，学习了科学探究的方法，掌握了科学探究的基本技能，提高了学生的科学探究能力，加深了对一些概念的理解，通过应用水的比热容较大的知识解释了一些生活中常见的现象，既有利于培养学生的分析问题、解决问题的能力，也进一步理解了这节课的基本内容，还有利于激发学生的学习兴趣，较好地体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。?