第十二章
第三节
物质的比热容
教学目标:
1、
通过实验理解比热容的物理意义
2、
知道比热容是物质的一种物理属性
3、
尝试用比热容解释简单的物理现象
教学重点:比热容的概念
教学难点:比热容的概念;用比热容解释物理现象
教学准备:铁架台(2个)、沙子、水、玻璃棒、天平、温度计(2支)、秒表、酒精灯(2只)、易拉罐(2个)、石棉网(2个)(分组实验)
板书设计:
三、物质的比热容
1、
比热容
1、
定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量叫做这种物质的比热容。简称比热,用字母c来表示。
2、
单位:焦/(千克·℃),符号:J/(kg·℃),读作:焦耳每千克摄氏度
3、
c水=4.2×103
J/(kg·℃)
读作:4.2×103焦耳每千克摄氏度(学生回答)
物理含义:1千克的水温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量为4.2×103J。
4、
比热容是物质的一种物理属性
5、
水的比热容较大的应用:
教学过程:
1、
引入新课
请同学们回忆家中烧水的情境。
猜想:物体吸收热量的多少可能与哪些因素有关?(学生猜想)
1、烧开一壶水比烧开半壶水花的时间
,说明水升高相同的温度所吸收的热量与
有关。(学生回答)
2、把同一壶水烧开比烧成温水需要的时间
,说明水吸收的热量还与
有关。(学生回答)
对同种物质,物体吸收热量的多少与物体的质量,升高的温度有关。对于不同物质,除了这两个因素外还有什么因素会影响物体吸收热量的多少呢?学习了今天这节课,你就能回答这个问题了。
2、
进行新课
夏天,小明和小华去海边游玩。中午,他们赤脚走在沙滩上,觉得沙子很烫;走进海水中,觉得海水很凉;傍晚时,他们又来到海边,这时他们发现沙子变凉了而海水却很暖和。
(1)
提出问题
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样呢?(学生思考,不必回答)
(2)
作出猜想与假设
可能是沙子吸热升温或放热降温比水快。
引导:白天,沙子和水受光照时间相同,吸热相同。而沙子温度高,说明沙子吸热升温快。
(慢慢引导学生进行猜想与假设)
(3)
设计实验:比较沙子和水吸热升温快慢
1
如何比较沙子和水吸热升温快慢?你有几种方案?(可以与比较物体运动快慢的方法类比)
方案一:吸收相同热量,比较升高温度
方案二:升高相同温度,比较吸收热量的多少
②问:怎么比较吸收热量多少呢?
课本P41
信息快递:如果加热方法相同,就可以认为单位时间内物体吸收热量相同。
因此,我们可以通过比较加热时间来比较物体吸收热量的多少。物理研究方法:转换法。
(具体方案)方案一:加热相同时间,比较升高温度
方案二:升高相同温度,比较加热时间
这节课,我们使用第二种方案进行实验探究。
3
实验中,要控制沙子和水的哪些条件相同?(学生试着回答)
实验中要控制沙子和水的质量相等,容器相同,加热方式相同
物理研究方法:控制变量法
(4)
进行实验并收集证据
1
实验器材:沙子、水、酒精灯和火柴、温度计、易拉罐、石棉网、铁架台、秒表、天平(复习酒精灯、温度计的使用方法)
2
实验步骤
(1)
组装器材,将一定质量的沙子装入易拉罐,放在石棉网上用酒精灯加热,并不断搅拌,观察沙子温度升高10℃和20℃所需时间,并记录数据。
(2)
将相同质量的水装入相同的易拉罐中加热,观察水温升高10℃和20
℃所需要的时间,记录数据
注意:(1)分别记录沙子和水的初温,升高10℃
、20℃后的末温时记录
(2)沙子一定要用玻璃棒不断的搅拌
(3)一人计时,一人看温度计,一定要配合好
(4)升高10和20两次记录,中间不要停。
学生进行实验,实验结束后投影两组学生的实验数据。
(5)
分析与结论
分析结果:质量相等的沙子和水升高相同的温度时,沙子比水需要的时间
,说明沙子比水吸收的热量
。
得到结论:质量相等的不同物质,升高相同的温度时,吸收的热量不同。
想一想:如果取1kg的沙子和水,让它们温度都升高1℃,它们吸收热量相同吗?
这说明,不同物质在质量为1kg,升高温度为1℃时,所吸收的热量是不同的,
为了比较物质的这种属性,我们引入比热容的概念。
1、
比热容
1、
定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量叫做这种物质的比热容。简称比热,用字母c来表示。
不同物质,物体吸收热量的多少除了与质量、升高的温度有关外,还与物质的比热容有关。
2、
单位:焦/(千克·℃),符号:J/(kg·℃),读作:焦耳每千克摄氏度
3、看一些物质的比热容得:c水=4.2×103
J/(kg·℃)
读作:4.2×103焦耳每千克摄氏度(学生回答)
物理含义:1千克的水温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量为4.2×103J。
(教师引导学生类比于速度的含义来回答)
C沙石=0.92×103
J/(kg·℃),它表示什么含义呢?(学生回答)
思考:为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样呢?(学生试着利用比较水和沙子的比热容来回答这个问题)
答:因为海水和沙子受光照时间相同,即吸收热量相同,但海水的比热容大于沙子,所以海水吸热升温比沙子慢,晚上,放热降温也比沙子慢。
4、进一步研究表明,相同物质比热容相同,不同物质比热容一般不同。所以,比热容是物质的一种物理属性,它不随温度、质量的改变而改变。
从表格中,你能发现水的比热容大小与别的物质相比,大小如何?
5、水的比热容较大的应用
(1)
海陆风的形成(课本P44)
(2)
水稻育秧(资料P29)
(3)
用水冷却汽车发动机(资料P30)
3、
课堂练习:《资料》P30
2、4、5
4、
课堂小结:这节课你主要学到了哪些知识?(学生小结)
5、
布置作业:《能力培养》P26
1-3
P27
2-4
P28
6-11
教后记:
虽然事先准备比较充分,但总觉得头脑不够清晰、记不住加之上课时不免还是有些紧张,自己讲的偏多,对学生的引导还不够细致,自己准备好的内容并没有按计划完成。但总算主要教学内容完成了。我想,教学水平的提高除了要向经验丰富的老师请教、自己平时在教学过程中多思考外,还要战胜自我多亲自实践。