《比熱容》教學設計
教學目的
1.知道什麼是物質的比熱容,知道比熱的單位及其讀法。
2.知道比熱是物質的特性之一,會查物質的比熱表。
3.會根據水的比熱較大這一特性來解釋一些有關的簡單現象。
教學重點
1、比熱容的概念
教學難點
1、比熱容的概念
學情分析
從學生角度看，初中學生已基本掌握探究的模式程序，基本掌握了控制變量、轉換、比值定義等方法的運用，本節的探究活動教材採用的是一種開放式的探究模式，充分發揮學生的主動性和創造性，讓學生在探究活動中切實體驗物質的熱屬性，以加深學生對比熱容概念的理解。
教具
燒杯,電加熱器,空氣溫度計,水,煤油等。
教學過程
1.引入新課
利用熱量單位卡的規定引入新課。
從熱量單位卡的規定,我們知道使1克水升高1℃需要吸收的熱量是1卡。這個規定中限定了1克的水,限定了溫度升高1℃。可見水的質量越多,升高溫度的度數越多,需要吸收的熱量越多。其實大家也都有這方面的經驗。
舉例說明物體吸熱的多少跟物體的質量和物體溫度升高的度數有關。
卡的規定中,還限定了升溫的物質是水。那麼,其他物質,在質量相等、升高的溫度相等時,吸收的熱量是不是跟水一樣多呢?
2.進行新課
(1)演示實驗:出示盛有等質量的水和煤油的兩隻燒杯。告訴學生杯內水和煤油的質量是相等的,但我們明顯地看出兩者的體積不相同,這是為什麼?請學生回答:水和煤油的密度不同。不同的物質其密度不同,密度是物質的屬性。
介紹電加熱器(俗稱"熱得快"),強調電加熱器每一秒鐘放出的熱量是一定的,兩個電加熱器是相同的,在相同的時間裡它們放出的熱量也是相等的。
請兩名同學幫助觀察溫度計,並隨時報告溫度。
實驗結果:煤油溫度升得快。這表明質量相等的水和煤油在溫度升高的度數相同時,水吸收的熱量比煤油多。
(2)比熱容:換用其他物質,重複上述實驗,得到的結果是類似的。就是說,質量相等的不同物質,在升高相同的溫度時,吸收的熱量是不同的。這跟我們在測量物體質量時,遇到的情況相似:相同體積的不同物質,質量不相同。當時為表示物質的這一特性,引入了密度的概念--某種物質單位體積的質量。那麼,現在我們應該怎樣表示上述實驗所反映的物質特性呢?(啟發學生討論,在此基礎上歸納出比熱容的概念)
單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質的比熱容,簡稱比熱。
比熱是通過比較單位質量的某種物質溫升1℃時吸收的熱量,來表示各種物質的不同性質。
(3)比熱的單位:在國際單位制中,比熱的單位是焦/(千克·℃),讀作焦每千克攝氏度。
如果某物質的比熱是a焦/(千克·℃),它是說單位質量的該種物質,每升高1℃時(或降低1℃時),吸收(或放出)的熱量是a焦。
(4)比熱表
比熱是物質的一種特性,各種物質都有自己的比熱。物理學中,常把由實驗測定的物質的比熱,列成表格,便於查找。
課本中列出了幾種物質的比熱,請同學們查出鋁的比熱及它的單位。你能具體地說明鋁的比熱的物理意義嗎?(提問)
從表中還可以看出,各物質中,水的比熱最大。這就意味著,在同樣受熱或冷卻的情況下,水的溫度變化要小些。水的這個特徵對氣候的影響很大。在受太陽照射條件相同時,白天沿海地區比內陸地區升溫慢,夜晚沿海地區溫度降低也慢。所以一天之中,沿海地區溫度變化小,內陸地區溫度變化大。在一年之中,夏季內陸比沿海炎熱,冬季內陸比沿海寒冷。
水比熱大的特點,在生產、生活中也經常利用。如汽車發動機、發電機等機器,在工作時要發熱,通常要用循環流動的水來冷卻;冬季也常用熱水取暖。(分析課本圖2-15,2-16,說明利用水取暖和冷卻的原理)
3.小結
通過一些具體問題的討論,使學生進一步理解比熱的概念。
(1)在做課本圖2-14的實驗時,把水改換成蓖麻油,那麼煤油和蓖麻油哪一個升溫快?為什麼?
(2)把質量相同的鋁塊、銅塊、鉛塊放到沸水中加熱,當沸水再次沸騰後,取出金屬塊,並把它們放到石蠟塊上。它們都能使石蠟熔化,那麼哪個金屬塊熔化的石蠟多呢?
說明
1.比熱容是重要的物理概念,但比較抽象。教學中應本著"以舊引新"的原則,運用學生已有的知識(如卡的規定、物質的密度等),層次分明地引入比熱的概念。重要的是讓學生認識到,質量相同的不同物質,溫度升高1℃所需要吸收的熱量不同。課本圖2-14的實驗是學生形成這一認識的基礎。為提高演示效果,實驗中用的溫度計,最好選用氣體溫度計。雖然氣體溫度計不夠準確,但從反映升溫快慢來看,氣體溫度計的效果是很明顯的。氣體溫度計可借用壓強計改造(見第一冊圖10-11所示的壓強計),只需將金屬盒改為封閉的試管。使用時將試管浸入被測溫的液體。壓強計U型管兩邊的液面高度差,可以反映溫度的變化。
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