1.3比热容
教学设计
【教学课时】
2课时。
【教材分析】
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。
(第一课时)
【教学目标】
1、知道什么是物质的比热容,知道比热的单位及其读法。
2、知道比热是物质的特性之一,会查物质的比热表。
3、会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。
【教学重点】
理解比热的概念。
【教学难点】
根据水的比热较大这一特性来解释有关的简单现象。
【实验器材】
烧杯,电加热器,空气温度计,水,煤油等。
【教学过程】
〖引入新课〗
一、复习
提问:热传递的实质是什么?什么叫做热量?为什么热量的单位跟功的单位相同?
二、引入
提出问题:水吸热多少与什么因素有关?
根据已有的生活经验说出猜想并说出猜想的依据。鼓励学生大胆猜想,积极发言。
(1)水的质量。
猜想的理由:烧开一壶水比烧开半壶水加热时间长,吸热多
(2)加热后的温度
(3)升高的温度
组织讨论(2)、(3)猜想哪个更合理,说出理由:
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多,把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多。可见,水在温度升高时吸收的热量和水的质量有关,和温度升高的度数有关,水的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量越多。别的物质也是这样的。那么,所有的物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量是不是跟水一样多呢?
为了更准确的做出判断要进行实验探究。
〖新课教学〗
1.探究。
与学生共同设计实验方案:选用实验器材、测量什么物理量、记录那些数据、怎样分析实验数据以及实验步骤。并演示实验
(一)实验探究:
(1)、提出问题:
水和煤油,问:如果它们质量相同,升高相同的温度,两者吸收的热量是否相同。由此提出怎样的研究课题,由学生总结。
(2)、设计实验与制定计划:
讨论:选择哪两种物质加热进行对比,加热液体好还是固体好;如何控制变量;测量那些物理量;用什么器材。
方案一:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
方案二:质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同。
(3)进行实验与收集证据:
按照设计方案,分组实验,小组成员合作,注意操作规范。设计记录表格,准确记录数据。
(4)分析与论证:
做好两种物质的数据对比,学会分析数据,探究结论,先小组交流意见,再师生共同交流,最后确定实验结论。
(5)评估:
交流实验的得与失,操作是否规范,实验误差的原因,结论是否恰当,描述是否准确等等。
#实验结果:煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸收的热量比煤油多。
2.比热容。
换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。就是说,质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。怎样来表示各种物质的这种物质上的不同呢?-----在物理学中就用比热容来表示。
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。比热容是物理的一种性质,它只与物质的种类有关,与物质的体积和质量等因素无关。
3.比热的单位:在国际单位制中,比热的单位是焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。符号:J/(kg·℃)
单位质量的某种物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
4.查比热表:
观察比热容表,了解常见物质比热容。
学会读表,引导学生寻找规律,让学生说出自己的发现:
(1)比热容是物质的特性,不同物质比热容一般不同
(2)同种物质状态不同时比热容不同
(3)液体的比热容一般比固体的比热容大
5.比热容的物理意义
(1)水的比热是4.2×103
J/(kg·℃)。它表示1千克的水当温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是是4.2×103
焦。
(2)查铜、铅、铝等物质的比热,并与水的比热作比较。得出水的比热最大。
水比热大的特点,在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
(3)为什么夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
〖小结〗
通过一些具体问题的讨论,使学生进一步理解比热的概念。
〖作业〗
能力培养
【板书设计】
比热容(第1课时)
一、探究物质的比热容
相同物质质量不相等,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。
质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。
二、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。
三、比热的单位是焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。符号:J/(kg·℃)
(第二课时)
【教学目标】
1加深比热的概念的理解,学会根据比热容进行热量计算。
2理解热量的计算公式。
【教学重点】
理解热量的计算公式。
【教学难点】
热量计算公式的应用。
【教学过程】
〖引入新课〗
一.复习
1.什么叫做比热?比热的单位是什么?怎样读?
2.水的比热是多少?它表示什么物理意义?
3.比较下列物质谁的比热大:一滴水和一桶水?一枚铁针和一支铁棒?0℃的水和100℃的水?
二.引入。
以水的比热为例,说明它的物理意义,使1千克的水温度升高1℃,需要吸收4.2×103
焦的热量,完成下列表格。
质量
升高温度
吸收热量
1kg
1℃
4.2×103J
2kg
1℃
2kg
2℃
从填上表格引入热量的计算,并启发学生得出热量计算用比热×质量×升高的温度。
〖新课教学〗
一、公式理解。Q=cmΔt
1.吸热公式及理解。
(1)Q吸=cm(t-t0)
用Δt升=(t-t
0)表示升高的温度可写成Q吸=cmΔt升
式中的Q吸是吸收的热量,单位是J;c是物质的比热;m是物质的质量,单位是kg;t0初温,t是末温,单位是℃。
(2)公式的应用。
例题1
要把2kg温度地20℃的水加热到100℃,至少需供给多少热量?
解:水的比热容c=4.2
×103
J/
(kg
℃),
水的初温L1=20℃,末温L2=100℃。
2kg水吸收的热量是
4.2×103
J/
(kg.
℃)
×
2kg
×
(100℃-20℃)=6.72
×
105
J。
所以,至少需供给6.72
×
105
J的热量。
2.放热公式的理解。
(1)Q放=cm(t0-t)
用Δt降=(
t0-t)表示降低的温度可写成Q放=cmΔt降
(2)公式的应用。
例题2
质量是100kg的铁锭,温度从1.3×103
℃
降到30℃,放出多少热量?
解:根据比热容的定义式也可以计算物体降温放出的热量,只是公式中的温度差必须改为(t1
-
t2)。
钢的比热容c=0.46×103J/(kg
℃),钢锭的初温t1=1300℃,末温t2=30℃。
100kg钢锭放出的热量是
0.??????
46×103J/
(kg℃)×100kg×(1300℃-30℃)=5.84×107J
〖小结〗
回扣目标,总结学到了什么,有哪些疑问,及时补救。
1、学生容易把t0和t混淆,所以要告诉学生记忆的方法:有标脚“0”的就可想到“一切从零开始”就表示开始的温度即初温。没有标脚的就是末温。)
2、区别“升高”、“升高了”、“升高到”和“降低”、“降低了”、“降低到”。
〖作业〗
能力培养
【板书设计】
比热容(第2课时)
公式理解。Q=cmΔt
1.吸热公式及理解。
(1)Q吸=cm(t-t0)
用Δt升=(t-t
0)表示升高的温度可写成Q吸=cmΔt升
式中的Q吸是吸收的热量,单位是J;c是物质的比热;m是物质的质量,单位是kg;t0初温,t是末温,单位是℃。
2.放热公式的理解。
(1)Q放=cm(t0-t)
用Δt降=(
t0-t)表示降低的温度可写成Q放=cmΔt降