北师大版九年级物理 10.3探究 物质的比热容 教案

物质的比热容
【教学目标】
知识与技能
1、知识与技能?
　　（1）通过对不同物质吸热能力的实验探究，建立比热容的概念
　　（2）知道比热容是反映物质吸、放热本领的物理量?
　　（3）尝试用比热容解释简单的自然现象
（4）会进行物体吸、放热的简单计算
过程与方法?
（1）通过探究，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。
情感、态度与价值观
（1）利用不同物质的吸热能力的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。
【教学重点】
通过实验得出比热容的概念并联系生活应用其分析解决一些简单问题。
【教学难点】
比热容的概念。
【教学准备】
教师用：多媒体课件、大屏幕投影，多媒体计算机?
学生用材料：秒表、温度计、水和食用油、烧杯（200ml）、试管2支、酒精灯、石棉网、铁架台、甘油注射器等
【教学过程】?
主要教学过程
教学内容 教师活动 学生活动
【情境创设】引入新课.
【活动设置】投影图片（海滩）并伴随字幕“炎炎夏日，烈日当空；当我们赤脚踩岸边的砂石上，砂石会给我们怎样的感受？?
再问：夜晚为什么沙子变凉，海水却暖和呢？
【提示引导】那么：同一时刻，相同的阳光下为什么沙子和海水的温度不同呢？（教师对善于观察、勤于思考的学生提出表扬。）?
师：两种不同的物质在吸收相同的热量后，温度为什么却不一样，这与物质的什么有关？
（设计意图：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。） 生：海水凉（冷）；砂石烫（热）。
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学生结合生活经验分析：相同条件下，不同的物质吸热能力不同。
【教学过程】 物质的吸热能力与哪些因素有关
1．与水的质量有关，水的质量越大吸收热量越多。?
2．与水温升高多少有关，水温升高越多吸收热量越多。
猜想与假设
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2、设计实验
方案一：取等质量的水和铁粉，加热相同的时间（即吸收相等的热量）后，比较温度的变化。?
方案二：取等质量的水和铁粉，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）。
3、进行实验
收集证据
比较不同物质的吸热能力：
加热相同的时间，看升高的温度；升高相同的温度看加热的时间。
4、分析论证
总结提炼
（1）质量相同的铁粉和水，在冷却相同的时间（放出相等的热量）时，铁粉的温度变化快（下降的多）。?
（2）质量相等的铁粉和水，在降低的温度相同时，铁粉比水需要的时间少（放出的热量少）。?
比热容：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热。通常用符号c表示
单位：焦/（千克·摄氏度），符号为：J/（㎏·℃），读做：焦每千克摄氏度。
说明：不同的物质比热容一般不同，比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。
吸放热公式
Q吸 = c m (t－t0)
Q放 = c m (t0－t)
5、走进社会
拓展升华 1、探究：比较不同物质的吸热能力?
【议一议】
物体吸收热量的多少跟哪些因素有关？
1、用同样的炉火分别烧一大锅水和一小杯水，加热到相同的温度，谁吸热的时间长？谁吸收的热量多？
2、把一壶水烧热和烧开，哪种情况需要吸收更多的热？
说明:物体吸收热量的多少与（ ）和（ ）有关.
【猜一猜】
物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温度有关外,还可能与其他的什么因素有关?
【问题情境设置】
对于不同的物质，如一种是水，另一种是铁粉，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？?
【设置问题 突破难点】师选择几种典型的猜想板书到黑板上。为了弄清这其中的奥秘，可以用实验来检验我们的猜测。?
对于这个问题，我们可以用水和铁粉来模拟这样的环境：实验中是不是直接让水和铁粉吸热或放热就可以呢？要不要有条件的限制？（学生先讨论，教师再总结并用课件展示方案，提示：（1）可用两只烧杯，一支装水，一支装铁粉使加热条件相同，易于观察记录实验数据。（2）可用天平来测等质量的水和铁粉。）?
【引导实验】学生分组进行对比实验，所用器材见“学生用材料”?
【归纳总结】实验结论1：质量相等的水和铁粉，吸收相等的热量时，铁粉的温度升高的快。?
实验结论2：质量相等的水和铁粉，升高相同的温度时，铁粉比水需要的时间短（吸收的热量少）。?
上面的加热实验结束后，让学生撤出酒精灯，观察水或铁粉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。
（设计意图：教师参与到学生实验中去，与学生一起动手并适当指导，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，让实验小组成员分析，培养学生严谨的科学态度，良好的合作能力。）
总结评价：（教师对各个小组完成的情况进行评价）?
2、比热容?
展示问题：请同学们尝试得出探究结论，并分析为什么要引入比热容的概念。?
板书比热容概念和单位
分析一些常见的物质的比热容（见教材132页小资料），在表中你有哪些发现？
【反馈练习一】
1、水的比热比较大，泥土和砂石的比热_____________，在同样受热或冷却的情况下，水温变化比泥土、砂石的温度变化____________。　
2、将质量初温相同的铝、铜、铁三个球，浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度_________。从沸水中吸热最多的是________球，吸热最少的是________球。（已知C铝>C铁>C铜）
【过渡】
试写出算式计算下列物质吸收的热量.
已知质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103J,那么
①质量是5kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是______________________。
②质量为1kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是_____________________。
③质量为5kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是_____________________。
④小结：如果用Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0和t分别是加热前后物体的温度,通过以上计算,可以总结出一个计算热量的公式:Q吸=_______________
如果要计算物体降温时放出的热量,那么公式又应是Q放=________________.
例1、质量为10kg的水温度从25℃升高到65℃，水吸收了多少热量？
解：Q吸=cm(t-t0)
＝4.2╳103J/(kg.℃) ×10kg × （65℃-25℃）
＝1.68 × 106J
答：水吸收了1.68 × 106J热量
【反馈练习二】
1、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，水放出了多少热量？
2、6.质量为500g的某中物质,温度从20℃降到30℃,吸收了2.1×104J的热量,则这种物质的比热容是多少?它可能是什么物质?
3、应用与拓展?
课件展示问题：?
1、课本132页“想想议议”。?
2、新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱 围着火炉吃西瓜”你能说出它的道理吗？?
3、深化：尝试解释海陆风的成因。
生A：烧一大锅水需要的时间长，吸收的热量多。
生B:温度升的多，需要热量多。
生议论纷纷。提出各种猜想。
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学生讨论交流，运用控制变量法设计实验。?
生甲：要取相同的质量，用相同的加热装置。?
生乙：实验中还要注意记录加热时间和温度。?
生丙：实验中各小组成员要分工合作，作好配合。?
生丁：实验前还要设计好记录数据的表格。
学生通过讨论写出实验方案（见设计实验）
学生进行实验。其中一半小组用方案一。另一半小组用方案二。?
学生将总结得到的结论板书到黑板上。
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在组长板书的同时，其它成员继续进行实验，并记录实验现象。
学生分析数据，归纳得出结论：
液体
质量m/g
初温
t0/℃
末温
t/℃
升高温度
(t-t0)/℃
加热时间
t/min
水
100
20
?50
?30
?12
铁粉
100
20
?50
?30
?2
学生得出的结论：?
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学生给出比热容的定义。
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学生自主学习“小资料”
5×1×4.2×103J
1×10×4.2×103J
5×10×4.2×103J
水吸收的热量=
质量×温度变化×比热容
学生逐一讨论分析解答。（教师点评总结）
解：Q放=cm(t0-t)
＝4.2×103J/(kg.℃) ×2kg × 60℃
＝5.04 × 105J
答：水放出了5.04 × 105J热量
做反馈练习见附件1
【盘点收获】
?1.海里的水和岸边的砂石同时受到阳光照射，为什么会出现“水陆温度的差异”？
2.质量、初温相同的不同物质，在吸收想同的热量后，温度往往不一样，我们用什么来描述不同物质的这一性质差异？
3.比热容是物质的一种什么？一般情况下，不同的物质比热容相同吗？
4.水的比热容是多少？它的物理意义是？物质吸收热量，温度升高的多少与物质的什么有关？
5.热量的计算公式是？
（小结包括知识上的收获、学习方法上的收获、合作交流上的收获）。 1、不同的物质吸热能力不同。
2、比热容
3、比热容是物质的热学属性，不同物质的比热容一般不同。
4、水的比热容是：
4.2×103J/(kg.℃)
其物理意义是：质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103J。
5、Q吸 = c m (t－t0)
Q放 = c m (t0－t)
【课堂检测】 教师巡视点评 完成检测题（见附件2）
【家庭作业】 分发作业题 课后完成（见附件3）
【板书设计】
物质的比热容
一、比热容
概念：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。(比热容用符号“c”表示）
单位：焦耳每千克摄氏度
符号：J∕(㎏·℃)
水的比热容：c水=4.2×103 J∕（㎏·℃）
物理意义：1㎏的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103 J
二、热量的计算
Q = c m (t－t0) 吸热
公式：
Q = c m (t0－t) 放热
【教学反思】
1．本节课的教学设计设法让学生体会到“生活的物理，社会的物理”。我在设计此课时，从夏天，海水和沙石吸收热量后，温度不同，引入新课；紧接着让学生联系着他们极为熟悉的烧水现象，探究出影响物体吸收热量的多少的两个因素；最后又利用所学知识解释生活中、自然界的一些现象，这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识，极大激发了学生学习物理的兴趣。?
　　2．纵观本节课的设计，不难发现每个环节都由提出问题入手开展教学的，这一个个精心设计的问题，组成一个步步攀升的台阶，带领学生走向科学的殿堂。?
　　3．在本节课教学过程中，我对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式，探究方案的设计（比较不同吸热能力的方法）等等。这些改革有利于培养学生的兴趣，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
附件1：
反馈练习题
　　1、一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水，经太阳晒2h后，温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是???????? ?J，这是用?????????? 的方式增加了水的内能．
　　二、单项选择题
　　１．下列说法正确的是(??? )．
　　A．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一
　　B．吸收热量多的物质，比热容一定大
　　C．高温物体放出热量一定多
　　D．质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度
　　２．下列有关比热的说法中正确的是（??? ）
　　A．比热是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热
　　B．在释放相同热量的条件下，比热小的物体温度降低得多
　　C．水和冰是同一种物质构成，因此比热相同
　　D．将一物体分成两半，其比热也必减半
　　3．下列各种情况下比热会发生变化的是（??? ）
　　A．一杯水倒去一半??????????? B．水凝结成冰
　　C．一块铁加工成铁屑????????? D．15℃的水变成45℃的水
　　4．在各种液体中，通常用水作冷却剂，这是因为（????? ）
　　A．水具有较大的密度????????? B．水的性质很稳定
　　C．水具有较大的比热????????? D．水的凝固点较低
附件2：
达标检测
1．关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A． 一物体切去一半后,剩下部分的比热容减为原来的一半
B． 吸收热量多的物质,比热容一定大
C ．质量相同的不同物质,吸收相同热量后,温度高的物质比热容大
D． 比热容是物质的一种特性,通过测定比热容可以鉴别物质
2.对一桶水来说( )
A． 温度高时,比热容大
B． 倒掉一半后,比热容减为原来的一半
C． 结成冰后,比热容与水还是一样大
D． 液态水的比热容是一个确定值,是水的基本特征之一
3.关于比热容,下列说法正确的是( )
A ．比热容是物质的属性之一,它的物理意义是反映物质吸热或放热本领的大小
B． 只要温度升高相同,比热容小的物体一定比比热容大的物体吸收的热量小
C ．温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D． 比热容跟物体的质量有关,质量大的物体的比热容大
4．水的比热容较大的性质,在日常生活中有着广泛的应用,下列事例中哪个不是应用这一性质( )
A．北方冬天,用热水循环来供暖
B．初春傍晚在秧田里灌水可防止秧苗冻坏
C． 用水冷却汽车的发动机
D． 夏天给教室洒水,感觉凉爽
5.把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?(已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃))
附件3：家庭作业
1、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。?
2、升华：科学技术是一把双刃剑，在给我们造福的同时，也给人类的环境带来了负面影响。我们面对环境污染能做些什么？