苏科版初中物理九年级上册 12.3 物质的比热容 教案

《物质的比热容》教学设计
课时：1课时。
教学方法
实验探究法、分组实验、讨论法、归纳法
知识点介绍
本节要求通过科学探究认识不同物质的物体温度变化时吸收或放出热量的能力，即研究物质的比热容。因为物体吸热、放热现象与生活密切相关，所以问题的提出应比较自然。这样设置是由于比热容是初中物理热学的基本概念之一，在日常生活中有非常重要的应用不仅抽象，而且涉及的物理量又比较多。比热容是单位质量的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，用它来解释一些简单的自然现象是由于比热容是物质的一种特性。
在教学时，先密切联系学生身边发生的现象，如“相同时间地点，为什么两个物体的温度不同？俩个人烧水谁先烧开？用的时间一样吗？”等，提出物质吸收的热量可能与物质的质量、变化的温度以及物质的种类有关的观点；再动手制定计划和设计实验，引发讨论，激发学生的学习兴趣和探究的愿望。继之做物质吸收的热量与物质的质量、种类以及变化的温度有关的实验，以这个真实实验为基础，在学生积极展开对实验数据分析论证的基础上，得出比热容的概念。比热容的教学设计有两个重点，第一是从观察身边现象提出问题的导入方法，达到设疑激趣的目的，第二是科学探究分析论证物质吸收的热量与那些因素有关。第三是学生会查比热容表，同时从表中可知，物质的态度不同，比热容不同。
重点和难点
比热容教学是由身边熟悉的现象及设疑的基础之上，通过科学探究的几个环节，学生动手实验加以分析论证和评估得出的概念。控制变量法是本实验结论的关键。这部分教学设计的重点在探究计划的制定与实验的实施，对实验结果的交流讨论。
酒精灯及加热时间的控制，对实验数据的分析是本节的难点之一。为实现这一教学目标，学生就要去思考如何保证酒精灯的相同，实验中用相同规格的电热器以及火焰外焰相同的酒精灯的目的就是保证热源相同的道理学生一下就明白了，难点很快突破。同时需要强调，虽然教学中引出比热容概念，但比热容的概念是物质的一种特性，与物质的状态有关，一般情况下不同的物质比热容不同。
教学策略：
(1)比热容的概念：
第一阶段：采用探究的方法。该方法的思维过程是“提出问题—猜想与假设—制定计划于设计实验—进行试验与收集证据—分析与论证—评估与交流合作。
第二阶段：实验探究。教师在这个过程中启发学生思维，层层深入，培养学生思维的严密性，发展学生的创新精神。以实验的方法直观感知不同物质的吸热本领的确有差异，为比热容概念打下基础。
第三阶段：学生对实验数据进行分析与交流，与老师一起归纳出比热容的概念。同时让学生能够体会控制变量法在科学探究中的应用。
(2)尝试用比热容解释简单的自然现象：
主要强调物理知识的应用，及其与生活和社会的联系，属于技能方面的要求。同时应注意发展学生在解决问题或作决定时，能用尝试用科学原理和科学方法思考问题。如“海水浴场中，烈日当头照，当人从海水中上岸时，走在沙滩上感到很烫脚;”“初夏季节，有时天气不够暖和，不利于水稻的生长，农民往往采用白天把水田的水放掉，晚上再把水灌到水田，这样做起到什么作用”；“为什么冬天用水做暖气中的热源，也有的用煤油做暖气片中的热源，分析其中的利和弊”；“夏天，为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差大”等。
（3）根据比热容进行简单的计算
在明确比热容的物理意义的基础上，如何运用比热容计算物体吸放热呢？举例：将2kg
水加热，升高(区分升高到、升高了)温度30℃，水吸热多少？让学生讨论，说出计算方法。从而总结出热量的计算公式：Q＝cm⊿t
Q吸＝cm（t－t。）
Q放＝cm（t。－t）说明各个符号代表的物理量，及各个物理量的单位。特别明确⊿t、
t。、t代表什么温度。
教学设计
（一）知识与技能：
1、建立比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
2、尝试用比热容解释简单的自然现象。
3、能根据比热容进行简单的热量计算。
4、会查比热容表。
（二）过程与方法
通过探究比较不同物质的吸热能力。学习用图象法分析处理数据。
（三）情感、态度与价值观
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、通过实验探究，让学生体验科学探究的全过程，进一步熟悉“变量控制法”。
3、逐步养成实事求是严谨的科学态度。
教学器材
铁架台（2个）、500ml的烧杯2个、同规格的电加热器两个、搅拌器2个、秒表、量筒、温度计两只、搅棒、水、煤油等。
教学过程
（一）引入新课
问题讨论：一个夏天的中午，小明和小华在海边行走，感到海水、沙滩的温度差别很大的原因。
点拨：会不会是因为水、沙的吸热能力不同呢？
引出课题，并板书科学探究---物质的比热容。
展示学习目标。
（设计意图：利用生活中的物理情境，体现从生活走向物理的这么一个思想。）
（二）新课教学
讨论：烧开水问题，水吸热多少与什么因素有关？
1、烧开一壶水比烧开半壶水谁吸收的热量多？说明了吸热多少与什么有关系？
2、烧开一壶水比烧热一壶水谁需要吸收的热量多？说明了吸热多少与什么有关系？
鼓励学生大胆猜想，积极发言，说出猜想的理由。如果学生提出了加热后的温度和升高的温度。组织讨论猜想哪个更合理，特别提醒：学生注意加热时间长，吸热多。
（设计意图：先从简单的平时的生活经验出发，让学生通过问题思考初步得出科学的猜想。）
3、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。
分组实验，学生分工合作。
教师巡视指导，肯定优点，矫正错误。
第一次实验：把一杯水从20℃到45℃，记录所花加热时间。
第二次实验：把一杯水从45℃加热到70℃，记录所花加热时间。
结论：相同物质相同质量，质量越大，温度变化量高，吸热越多。
（设计意图：水吸热多少与水的质量多少有关，学生容易想到，但是学生容易产生吸热多少与末温高低有关，通过一个简单对比实验直观得出科学结论，也为探究吸热与物质种类有关打下实验基础。）
实验前注意事项的提醒：
1、盛有等质量的水和煤油的两只烧杯，但我们明显地看出两者的体积不相同，这是为什么？
2、介绍电加热器（俗称：“热得快”）或者酒精灯（火焰大致相同）强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的，两个电加热器是相同的，在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。请两名同学帮助观察温度计，并随时报告温度。
3、煤油加热时间短，水加热时间长，说明了什么呢？
学生思考交流讨论。
分组实验：
第一次实验：把一杯等质量的水和煤油从30℃到35℃，记录所花加热时间。
第二次实验：把一杯等质量的水和煤油加热3分钟，比较温度的变化量？
教师巡视指导，矫正错误。投影展示有代表性的一组数据，组织学生讨论如何得出正确结论：
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。上面的实验反映了不同物质的吸热的本领是不同的。为了比较各种物质的这种性质上的不同，而引入比热容的概念。（设计意图：教师在这个过程中启发学生思维，层层深入，培养学生思维的严密性，发展学生的创新精神。以实验的方法直观感知不同物质的吸热本领的确有差异，为比热容概念打下基础。）
板书：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，简称比热。
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。
如果某物质的比热是a焦/（千克·℃），它是说单位质量为一千克的该种物质，每升高1℃时（或降低1℃时），吸收（或放出）的热量是a焦。
观察比热容表，了解常见物质比热容。学会读表，引导学生寻找和发现规律，进行交流与讨论，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等等
课堂训练：
1、等质量的不同物质吸收相同的热量，比热容大温度难改变还是易程度？
2、一滴水和一盆水的比热谁大？
3、一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁丝的比热大些？
4、煤油和冰的比热容相同说明了什么？
板书：比热容是物质的一种特性。
热量的计算
在明确比热容的物理意义的基础上，如何运用比热容计算物体吸放热呢？举例：将2kg
水加热，升温10℃，水吸热多少？让学生讨论，说出计算方法。从而总结出热量的计算公式：Q＝cm⊿t
Q吸＝cm（t2－t1）
Q放＝cm（t1－t2）说明各个符号代表的物理量，及各个物理量的单位。特别明确⊿t、
t2、t1代表什么温度。
让学生推出热量计算公式的变形的公式，进行相应的练习。
设计意图：先推公式，训练学生的逻辑思维能力，为分析比热容的应用打下基础。
比热容的应用讨论：
让学生思考交流：为什么汽车要用冷却水冷却？
相同质量的水和煤油升高相同的温度，水吸热多。
为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差大
设计意图：培养学生用科学的方法去解决问题的能力。
(三)、课堂小结：
投影本节内容要点，进行本节内容小结。
(四)、布置作业：
1、完成课本WWW中1、2、3、4、5
。
2、
课后，写一份关于热岛效应的成因及其对环境的影响的报告，并在报告中提出改善的措施。
《课标》对比热容的要求是“通过实验探究，了解比热容的概念，尝试用比热容的知识解释简单的自然现象。从《课标》可以看出，要求“通过实验探究的方式，了解比热容的概念”，属于“了解”水平。标准对其要求是十分必要的。要求“尝试用比热容解释简单的自然现象”，“尝试”和“解释”都属于“理解”水平。主要是强调物理知识的应用，及其与生活和社会的联系，属于技能方面的要求。比热容是物质的一种热学特性，与学生的生活密切相关，课程标准要求探究比较不同物质的吸热能力，得出比热容的定义，同时会用比热容来解释日常生活中的一些现象，还要进行热量的计算，这是符合初三学生的认知特点和逻辑思维能力强的特点。而初三学生也熟悉科学探究的方法，对控制变量法掌握较好，通过探究只是进一步让学生体验科学探究的全过程。同时从学生身边的现象入手，体现从生活走向物理，从物理走向社会的新课程理念。