教科版九年级物理上册第一章3. 比热容 教学设计

课题：比
热
容
教学目标
知识技能
1.尝试用比热容解释简单的自然现象.2.能根据比热容进行简单的热量计算.3.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性.
过程与方法1.通过探究，比较不同物质的吸热能力.2.通过阅读“气候与污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“热岛效应”．
情感态度与价值观利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力
教学难点
理解比热容概念并能利用它解释有关现象．
教学重点
比热容的概念和热量的计算．
教学方法
探究式法、反馈法、分组实验法、
综合法、分析法、归纳法、比较法
教具和媒体
多媒体计算机、铁架台、石棉网、酒精灯、热得快、沙子、水、煤油、天平、温度计、秒表、细线、烧杯等
教学过程设计
活动流程
师生活动
设计意图
创设情景引入课题
（大屏幕投影视频）提问：美不美？
想不想去？想象是无限的，“心有多大，舞台就有多大”，假如我们现在身临其境，在海边玩耍，赤着脚走在沙滩上会有什么感觉？（学生回答）走在海水中又是什么感觉？（学生回答）我也会有这样的感觉，那么为什么会觉得沙滩上烫脚而海水中却不怎么烫呢？（学生对这一问题进行简短的讨论）学习本节知识后你自然会明白。
创设物理情景，营造宽松的气氛，稳定学生的情绪，尽快进入角色，并提问激发学生的斗志，努力拼搏，把握现在，展望未来。制造问题悬念，诱发学生强烈的探索欲望。
探索研究新课教学
实验探究
提出问题——科学探究的前提同学们在生活中一定烧过水，一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开？（学生回答）将一壶水烧开与烧热，哪个需要时间长？（学生回答）　　烧水时，水吸收的热量可能与哪些因素有关？有什么关系？请同学们猜想一下。（继续提问）对于不同的物质，例如，水、沙子、煤油，如果它们的质量相同，温度升高的度数也一样，它们吸收的热量是否相同？它们的吸热能力是否相同？作出猜想——科学结论的先导学生可能从生活中的经验进行多种猜想：如：吸热能力不相同，夏天到海边洗澡时，会感觉沙子烫脚，而海水却比较凉；沙子的温度高，说明沙子的吸热本领大。如：吸热能力相同，因为它们受同样的太阳光照射。……教师总结说明：吸收热量多少、或温度变化多少，都反映了物质吸热能力的大小。怎样通过实验比较不同物质的吸热能力呢？请同学们参看桌上的实验器材，边讨论边合作设计实验方案。制定计划与设计实验——科学探究的具体化、程序化　　让学生分小组合作讨论并设计方案。　　（
在学生讨论的过程中教师要加入学生的探究设计环节，倾听学生的思路，并适时加以点拨，培养学生的创新思维和创新意识。）教师让学生进行实物投影展示设计方案，并让学生口头表述自己的设计思路。学生可能设计的方案：一、用相同质量的水和沙子，加热相同时间，通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的强弱。　　二、用相同质量的水和煤油，温度升高相同时，通过比较它们加热时间的长短来比较吸热能力强弱。　　教师将实验设计中相同或相似方案的学生重新分组。并把实验中可能遇到的问题先提出来讨论，有助于实验的顺利完成。设置问题：1.你会选择什么物质作为研究对象？应该用什么实验方法？（选择水、干砂石既可满足“不同物质”，又可使探究对象更具普遍性，因此地球表面的主要组成物质是“水、土、砂”；在探究时采用“控制变量法”，使水、砂的质量相等，因为质量也是影响吸热的因素。）2.怎样获得质量相同的水和沙子？
3.怎样测出它们的温度？4.
教材上的实验装置能否很好的完成本次探究活动？本套装置有何缺陷？该如何改进？（建议学生用“热得快”，能更好的控制不同物质在单位时间内吸收的热量相同。并且在给沙子加热时需要不断地搅拌，让沙子的各个部分均匀受热。）5.怎样确定它们吸收的热量是否相同？
学生思考、讨论，并逐一回答，教师作正确引导，把学生的方法引向更合理的途径上。进行实验、收集数据——科学事实是进行科学分析的根据　　学生进行实验，并自己设计出合理的表格收集数据。教师巡回指导，发现问题及时纠正。
表1　质量相同、加热时间相同时升高的温度/℃
水沙子（煤油）升高的温度/℃表2　质量相同、升高相同的温度时加热的时间/S水沙子（煤油）加热的时间/S　　　
分析归纳——“实验后的思考有时比实验本身更重要！——牛顿”　请同学们从这些数据中，总结出不同物质的吸热能力，谁的吸热能力强，谁的吸热能力弱。　　学生自由讨论，并归纳结论。可能存在的分歧：在第一种设计方案中用相同质量的水和沙子，加热相同时间，通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的强弱时。很多同学都可能认为沙子温度升高的要高，所以沙子的吸热能力强。这实际上是学生已习惯的顺向思维方式阻碍了学生正确判断。我们可以做一个类比分析：同样是一篇课文，有些同学需要40分钟才能背下来，而有些同学只需要20分钟就可以背熟了，很显然需要时间短的同学的记忆能力更强。所以我们可这样理解：在给等质量的水和沙子加热时，水只需要升高较小的温度就可以吸收与沙子相同的热量，当然水的吸热能力强。其实这种逆向的思维方式在速度、功率中也有体现。让学生展示自己的结论，在学生结论时要求学生说出自己的依据，并明确谁的吸热能力强（或弱）？为什么它的吸热能力强（或弱）？教师指出其中不严密的地方，加以引导和纠正。得出结论——享受成功的快乐（一）、在给等质量的水和沙子加热时，让它们吸收相同的热量，水升高的温度低，吸热能力强；沙子升高的温度高，吸热能力弱。（二）、在给等质量的水和沙子加热时，让它们升高相同的温度，水吸收的热量多，水的吸热能力强；沙子吸收的热量少，沙子的吸热能力弱。
对于这两个生活中的实际问题，学生应该容易回答，然后由浅入深继续提问提出问题，让学生猜想并讨论，培养学生的发散思维。教师引导学生互相交流、反驳，对回答不完善的地方可补充完善。学生猜想，小组讨论，以求思维的多样性。高效率的交流，使学生从别人的方案中得到有益的启发，认识到交流与合作的重要性。重新分组后，学生有了归属感、荣誉感。以小组为单位，通力合作，取长补短，形成合作、竞争的学习气氛。本节课是初中阶段最后一节较完整的实验探究课，学生已经举备一定的设计能力，通过这些问题的设置进一步强调演示实验的可视性、准确性、操作性、实用性。要求学生进行实验室认真仔细，培养学生严谨科学态度。并取得学生大量的数据进行展示比较，便于总结结论。此环节中学生的主动性得到充分发挥，能力在争辩中得到提高。采用类比分析，对比分析让学生理解不同物质吸热能力的强弱。培养学生的逻辑思维能力，分析能力，语言表达能力。
比热容概念教学
在物理学中怎样表示各种物质在这种性质上的差异呢？类比分析：在研究物质的质量与体积的关系时我们发现：同种物质的质量与体积之比是一定的，而不同物质的质量与体积之比一般是不同的。在物理学中我们用密度来表示不同物质的这种特性。物理学中我们也引入了比热容这个物理量，来表示不同物质吸热能力不同的特性。定义：单位质量的某种物质温度升高1oC吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。比热是通过比较单位质量
的某种物质温度升高1oC是吸收的热量来表示各种物质的不同性质。单位：在国际单位制中，比热的单位是焦耳/（千克·oC）【J/（㎏·oC）】，读作焦耳每千克摄氏度。a焦耳/（千克·oC）表示：质量为1千克的该种物质，温度每升高1
oC时（或降低1
oC时）吸收（或放出）的热量是a焦耳。几种物质的比热：（屏幕投影）　　不同物质的比热容不同，比热容是物质的一种属性。（提问）请同学们分析讨论从这个表中你可以得到哪些信息？
培养学生对数据地分析处理能力。
比热容与生活
　　现在同学们应该知道沙子烫，而海水凉的道理了吧？那么到了晚上谁的温度要高？为什么？（学生进行简短的讨论后回答）教师继续设置问题，让学生讨论解决。问题：1.在日常生活中，哪些地方利用了水的这一属性？　　2．在自然现象中，有哪些现象可用水的这一属性解释？　　（给学生充分的讨论时间后回答，将物理知识与生活、生产相联系，体现物理是有用的。）　　　　师：请同学们完成下列巩固练习。（用屏幕显示）　　1.为比较不同物质的_____能力，引入了比热。水的比热是_____。　　2.
水的比热是4.2×l03J/(kg·0C）-1，这说明1kg的水_____。　　3.
判断：热水的比热比冷水的大。（
）
培养学生的信息交流能力，敢于将自己的见解公开与他人交流的愿望，敢于提出与别人不同的见解。
热量的计算
请同学们思考，2kg铝温度从300C加热到1000C，怎样计算铝块吸收的热量？（屏幕显示）　　学生小组合作讨论，做出解答。　　师生共同分析归纳，总结出热量计算公式：Q=cmΔt　　出示反馈练习：　　1.质量为4kg的水，温度升高500C吸收的热量是多少？　　2.质量为8kg的热水，从1000C降到800C放出的热量是多少？　　学生计算并作答。
强化练习，加深对热量公式的理解，培养学生运用物理知识解决实际生活中问题的能力。
社会热点
请同学们阅读课本的“STS”，思考讨论：　　1.为什么沿海气温不像内陆气温变化显著？　　2.热污染的主要来源包括哪些？什么是热岛效应？什么是温室效应？它们产生原因是什么？同学们作为21世纪的建设者，为保护我们共同的家园，提出你对热污染问题的解决设想。
此题为开放性题目，目的是唤起学生对社会热点问题的关注，发展学生的实践能力和开创意识，从而能担负起保护美丽地球的责任。
小结
同学们在本节课中都有哪些收获？　　（学生讨论之后做知识小结。）　　本节课不仅仅要了解比热容的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题的能力。
布置作业
1.请同学们回去后，写一篇关于“热污染”的调查报告。　　2.完成课本上“动手动脑学物理”的4个题。
板书设计
三、比热容（一）比热容1．定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量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?℃)－13．意义：比热容是物质的一种属性。（二）比热容与生活（三）热量的计算1．公式：Q＝cmΔt2．应用：（四）社会热点
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