初中物理滬科版九年級全冊第十三章內(nèi)能與熱機(jī)第二節(jié)科學(xué)探究物質(zhì)的比熱容

第2節(jié)科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容┃教學(xué)整體設(shè)計(jì)┃【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與技能1.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。2.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。二、過程與方法1.通過探究，比較不同物質(zhì)的吸熱能力。2.利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差的問題，并了解一下“熱島效應(yīng)”。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.使學(xué)生學(xué)會與他人合作并產(chǎn)生與他人交流的愿望。2.利用探究性學(xué)習(xí)活動培養(yǎng)學(xué)生自己動腦筋、想辦法解決問題的能力。【教學(xué)重點(diǎn)】比熱容的概念和熱量的有關(guān)計(jì)算?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】理解比熱容的概念并能利用它解釋有關(guān)現(xiàn)象?！菊n前準(zhǔn)備】燒杯、電加熱器、溫度計(jì)、水、煤油、攪拌器等。┃教學(xué)過程設(shè)計(jì)┃教師活動批注一、創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課師：大屏幕投影一幅漫畫：炎熱夏天的傍晚，有兩個(gè)小胖子在海邊游玩，為了納涼問題兩人發(fā)生激烈爭執(zhí)，甲主張劃船到海中去，乙則認(rèn)為在岸上散步更涼爽。你認(rèn)為誰的意見對？(學(xué)生思考、猜想、討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn)。)師：同學(xué)們有這么多猜想，到底誰的想法正確呢？學(xué)習(xí)本節(jié)知識后你自然會明白。制造問題懸念，誘發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探索欲望。創(chuàng)設(shè)物理情景，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二、合作探究(一)探究物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律1.探究：燒水所用的時(shí)間長短與哪些因素有關(guān)(觀察燒水的投影圖片。)提出問題：水吸熱多少與什么因素有關(guān)？猜想：(1)水的質(zhì)量；(2)升高的溫度。組織討論(1)、(2)猜想哪個(gè)更合理，說出理由。(根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn)說出猜想并說出猜想的依據(jù)。大膽猜想，積極發(fā)言。猜想的理由：燒開一壺水比燒開半壺水加熱時(shí)間長，吸熱多。將一壺水燒開比燒成半開吸熱多。將一壺涼水燒開比將溫水燒開吸熱多。)結(jié)論：水的質(zhì)量越大，水升高的溫度越多，水吸收的熱量就越多，所以燒水所用的時(shí)間就越長。2.探究不同質(zhì)量的同種物質(zhì)，溫度變化時(shí)吸收(或放出)熱量的能力(1)提出問題質(zhì)量相等的任何物質(zhì)升高相同的溫度時(shí)吸收的熱量都一樣多嗎？教師展示銅塊和鐵塊，問：如果它們質(zhì)量相同，升高相同的溫度，兩者吸收的熱量是否相同。由此提出怎樣的研究課題，由學(xué)生總結(jié)。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃(預(yù)習(xí)課本實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生明確將要探究的課題“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”后，小組成員交流評估方案，討論出科學(xué)、安全、可行的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)的器材、裝置圖、實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)現(xiàn)變量控制的方法：取相同質(zhì)量的水和煤油，使用規(guī)格相同的熱源等。然后，各小組按最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。)方案一：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同。方案二：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度不同。(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)按照設(shè)計(jì)方案，分組實(shí)驗(yàn)，小組成員合作，注意操作規(guī)范。設(shè)計(jì)記錄表格，準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)。(質(zhì)量相同、加熱時(shí)間相同時(shí)物質(zhì)種類水煤油升高的溫度/℃質(zhì)量相同、升高相同的溫度時(shí)物質(zhì)種類水煤油加熱的時(shí)間/min)(4)分析與論證做好兩種物質(zhì)的數(shù)據(jù)對比，學(xué)會分析數(shù)據(jù)，探究結(jié)論，先小組交流意見，再師生共同交流，最后確定實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(學(xué)生自由討論，并歸納結(jié)論：①質(zhì)量相同的水和煤油，吸收相同的熱量(加熱相同時(shí)間)，升高的溫度不同。②質(zhì)量相同的水和煤油，升高相同的溫度，吸收的熱量不同，即不同物質(zhì)吸熱能力是不同的。)(5)反思評估交流實(shí)驗(yàn)的得與失，操作是否規(guī)范，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差的原因，結(jié)論是否恰當(dāng)，描述是否準(zhǔn)確等。師：請同學(xué)們從這些數(shù)據(jù)中，總結(jié)出不同物質(zhì)的吸熱能力。(二)物質(zhì)的比熱容師：怎樣表示各種物質(zhì)這種性質(zhì)的差異呢？物理學(xué)中引入了比熱容這個(gè)物理量。物理學(xué)規(guī)定：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高(或降低)時(shí)吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量和升高(或降低)溫度的乘積之比為該物質(zhì)比熱容的大小，符號是“c”。比熱容的國際單位是J/(kg·℃)，讀作焦每千克攝氏度。師：不同物質(zhì)的比熱容不同，比熱容是物質(zhì)的一種特性。請同學(xué)們觀看“幾種物質(zhì)的比熱容”(屏幕投影)，并分析表中的數(shù)據(jù)，看看有哪些發(fā)現(xiàn)。教師設(shè)置問題，讓學(xué)生討論解決。問題：在日常生活中，哪些地方利用了水的這一屬性？(學(xué)生舉例：①冬天暖氣用水做“熱源”，因?yàn)樗畠Σ氐臒岫?。②司機(jī)師傅用水做“冷卻劑”冷卻汽車發(fā)動機(jī)。③夏天到海濱去避暑，因?yàn)楹I比內(nèi)陸涼爽。)(三)熱量的計(jì)算教師引導(dǎo)：根據(jù)比熱容的定義，如何計(jì)算出物體在溫度變化過程中吸收(或放出)的熱量？公式：Q吸＝cm(t2－t1)Q放＝cm(t1－t2)投影顯示題目(例題)，明確題意，分析解題思路，解法示例。例題要把質(zhì)量為2kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，至少需供給多少熱量？解：水的比熱容c＝×103J/(kg·℃)，質(zhì)量m＝2kg，水的初溫t1＝20℃，末溫t2＝100℃。2kg水吸收的熱量Q吸＝cm(t2－t1)＝×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)＝×105J。答：至少需供給×105J的熱量。從生活經(jīng)驗(yàn)入手，聯(lián)系燒水的過程，讓學(xué)生猜想水吸熱多少與什么因素有關(guān)，并能說出猜想的依據(jù)。水的質(zhì)量這一因素，學(xué)生容易理解。對于升高的溫度這一因素，學(xué)生理解有一定困難，在充分挖掘生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生大膽猜想，引導(dǎo)學(xué)生正確得出結(jié)論。設(shè)計(jì)本次實(shí)驗(yàn)為下面做加熱水和煤油的對比實(shí)驗(yàn)作好鋪墊，分散了難點(diǎn)。在研究一種物質(zhì)吸熱的基礎(chǔ)上，延伸到探究不同物質(zhì)吸熱。引導(dǎo)學(xué)生提出需要探究的問題。此環(huán)節(jié)中學(xué)生的主動性得到充分發(fā)揮，能力在爭辯中得到提高。給學(xué)生充分的討論時(shí)間后回答，將物理知識與生活、生產(chǎn)相聯(lián)系，體現(xiàn)物理是有用的。說明各個(gè)符號代表的物理量及各個(gè)物理量的單位。特別明確Δt、t1、t2代表什么溫度。教師指導(dǎo)做題，及時(shí)反饋矯正。區(qū)別“升高”、“升高了”、“升高到”和“降低”、“降低了”、“降低到”。三、課堂小結(jié)師生共同總結(jié)。(學(xué)生以小組為單位進(jìn)行交流：我的收獲。)鞏固本節(jié)知識。┃教學(xué)小結(jié)┃【板書設(shè)計(jì)】第2節(jié)科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容一、比熱容1.定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高(或降低)時(shí)所吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量和升高(或降低)溫度的乘積之比為這