2023九年級物理全冊第十章機械能內(nèi)能及其轉化第三節(jié)探究-物質(zhì)的比熱容教案新版北師大版

Page5第十章機械能、內(nèi)能及其轉化第三節(jié)探究——物質(zhì)的比熱容一、教學背景分析本節(jié)課的主要內(nèi)容包括兩個方面：第一，在只有熱傳遞的過程中，熱量是物體內(nèi)能變化多少的量度；第二，探究物質(zhì)的比熱容?！墩n程標準》中要求“通過實驗，了解物質(zhì)的比熱容，嘗試用比熱容解釋生活中簡單的自然現(xiàn)象”，所以教學中要重點關注對知識的探究和應用。學生在本節(jié)課前已經(jīng)學習了改變內(nèi)能的方式，會使用溫度計測量物體的溫度，理解控制變量的實驗探究方法，并具有一定的觀察和分析能力，這為本節(jié)課的探究學習打好了基礎。初中學生對新事物存在著濃厚的好奇心，具有強烈的操作興趣，但學生仍處于從形象思維向抽象思維過渡的時期，比熱容的概念比較抽象，因此學生理解起來有一定的難度，所以教學過程中給學生搭設的臺階要能適合初三學生的思維特點。本節(jié)課從生活中燒水的現(xiàn)象入手，讓學生猜想影響物質(zhì)吸熱多少的因素，結合生活經(jīng)驗總結出吸熱多少與物體的質(zhì)量和溫度升高的多少有關，通過實驗探究了解物體吸熱的多少還與物質(zhì)種類有關，再給出比熱容的定義，并運用比熱容知識解釋實際現(xiàn)象和應用。二、教學目標1.知道熱量是熱傳遞過程中物體內(nèi)能變化的量度，知道熱量的單位是焦耳。2.應用控制變量的實驗方法進行探究實驗，了解物體吸熱的多少與物質(zhì)種類有關，提升科學探究能力。3.理解比熱容的概念，知道比熱容是描述物質(zhì)性質(zhì)的物理量。4.通過查比熱容表，了解不同的物質(zhì)比熱容一般不同，同種物質(zhì)的比熱容一般不變，了解水的比熱容較大的特點，并運用比熱容的知識解釋生活中的現(xiàn)象及應用，感受物理知識與生活聯(lián)系緊密。5.能應用公式進行吸、放熱的簡單計算。三、教學重點和難點教學重點：實驗探究物體吸熱多少與物質(zhì)種類有關。物質(zhì)的比熱容概念比較抽象，通過實驗探究的方式讓學生體會物體吸熱的多少與物質(zhì)種類有關，在此基礎上通過教師引導和分析給出比熱容的概念，幫助學生從現(xiàn)象過渡到理論，符合學生的認知特點。并能在實驗探究過程中應用學習過的科學方法，提升學生用科學方法解決實際問題的能力。教學難點：比熱容概念的建立。在探究實驗的基礎上，可以通過分析使學生認識到，不同種類的物質(zhì)，在質(zhì)量與溫度的變化相同時，吸收（或放出）的熱量一般不同，這是由物質(zhì)本身性質(zhì)和狀態(tài)決定的，為了表示物質(zhì)的這種特性，從而引入比熱容的概念，給出比熱容的國際單位和常用單位。四、教學過程1．教學引入圖10-3-1展示照片，如圖10-3-1所示，夏季的中午在海邊游玩的時候，干燥的沙子感覺燙腳，而海水卻是涼爽的；晚上再到海邊，沙子是涼的，而海水還是溫熱的。通過本節(jié)課的學習，就能圖10-3-12.“知識點”教學●熱量引導學生回顧改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。說明在只有熱傳遞過程中，內(nèi)能改變的多少，用熱量來量度，物體吸收了多少熱量，內(nèi)能就增加多少；物體放出了多少熱量，內(nèi)能就減少多少。過渡：物體吸收熱量的多少與哪些因素有關呢？引導學生交流猜想，并說出猜想的依據(jù)。學生結合生活經(jīng)驗得出物體吸收熱量的多少與物體的質(zhì)量和升高的溫度有關，而物體吸收熱量的多少與物質(zhì)種類是否有關，學生沒有猜想的依據(jù)，不能確定，由此引出探究實驗。明確實驗目的：探究物體吸收熱量的多少與物質(zhì)種類是否有關。設計實驗：引導學生思考如何改變自變量（物質(zhì)種類）？如何控制變量（物體的質(zhì)量和升高的溫度）？及如何比較物體吸收熱量的多少？解決了這三個問題就解決了實驗器材的選擇和實驗步驟的設計。其中如何比較物體吸收熱量的多少，可通過小組討論及交流分享的形式解決，在教師的引導和同學們的交流中得出用相同的加熱器給水和食用油加熱，比較加熱時間的長短來比較吸收熱量多少的方案。并引導學生設計數(shù)據(jù)記錄表格，如下表所示。物質(zhì)質(zhì)量／kg初溫t0／℃末溫t／℃t-t0／℃加熱時間／min水食用油進行實驗，提醒學生在加熱過程中要注意安全。實驗過程如圖10-3-2所示。圖10-3-2①②③圖10-3-2分析與結論：通過實驗數(shù)據(jù)得出相同質(zhì)量的水和食用油升高相同的溫度，吸收熱量的多少不同，說明物體吸熱的多少與物質(zhì)種類有關。評估與交流：請學生交流分析實驗產(chǎn)生誤差的原因。①加熱器浸入水和食用油中的體積不同，熱量散失不同。②溫度計在水和食用油中與加熱器的距離遠近不同等?！癖葻崛萁處熞龑W生歸納總結得出：相同質(zhì)ADVANCE量的不同物質(zhì)，升高相同溫度，吸收熱量的多少不同。問題：這種不同物質(zhì)的吸熱特性如何來描述？在教師引導和學生的分析討論中給出比熱容的定義：某種物質(zhì)溫度升高（或降低）所吸收（或放出）的熱量與物質(zhì)的質(zhì)量和溫度變化量乘積的比，叫作這種物質(zhì)的比熱容。用公式表示為：c＝EQEQ\F(Q,m?t)(其中?t=t-t0)。比熱容這個物理量的單位是由熱量、質(zhì)量和溫度的單位復合而成的，即比熱容的國際單位是J／（kg·K），常用單位是J／（kg·℃），這里要向?qū)W生說明變化1K與變化1℃大小相同，因此兩個單位相等。根據(jù)比熱容的定義式推導出吸放熱的計算公式Q＝cm（t-t0）。查比熱容表并回答下列問題。問題1：同種物質(zhì)的比熱容一定不變嗎？問題2：不同物質(zhì)的比熱容一定不同嗎？問題3：表中比熱容最大的是什么物質(zhì)？引出：同種物質(zhì)的比熱容與該物質(zhì)存在的狀態(tài)有關，不同物質(zhì)的比熱容也不是一定不同，了解常見物質(zhì)中水的比熱容大的特點。●比熱容的應用運用比熱容知識解釋生活中的應用及現(xiàn)象：（1）發(fā)動機用水冷卻。（2）冬季暖氣用水做取暖介質(zhì)。（3）內(nèi)陸地區(qū)早晚溫差比沿海地區(qū)大的原因。解釋此現(xiàn)象時可以利用Q＝cm（t-t0）的公式計算出1kg水和1kg干泥土吸收（或放出）相同熱量時溫度升高（或降低）的多少，用數(shù)據(jù)說明內(nèi)陸地區(qū)比沿海地區(qū)吸熱升溫快，放熱降溫也快的事實，進而解釋內(nèi)陸地區(qū)早晚溫差比沿海地區(qū)大的現(xiàn)象。（4）解釋引入時提到的海水溫度和沙子溫度不同的原因。讓學生利用所學知識自己交流討論解釋引入時描述的現(xiàn)象。3．課堂小結（1）熱量的概念和單位（2）實驗探究——物體吸收熱量的多少與物質(zhì)種類是否有關（3）比熱容①比熱容的定義和單位②比熱容是物質(zhì)本身的性質(zhì)③運用比熱容知識解釋生活中的應用及現(xiàn)象4.小練習（1）下列有關比熱容的說法正確的是（）A.比熱容是物質(zhì)的一種特性，不同物質(zhì)的比熱容一般不同B.在吸收相同熱量的條件下，比熱容小的物體溫度升高得少C.水和冰是同一種物質(zhì)，因此比熱容相同D.一桶水比一滴水的比熱容大（2）一個質(zhì)量為250g的鋼件，加熱到560℃，然后在空氣中自然冷卻，室溫為20℃，這個鋼件在冷卻過程中放出多少熱量？圖10-3-3（3圖10-3-3物質(zhì)質(zhì)量/g初溫/℃加熱時間/min末溫/℃水10025650食用油10025668①在此實驗中，如果要使水和食用油的最后溫度相同，就要給水加熱更長的時間，此時，水吸收的熱量(選填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的熱量；②實驗表明(選填“水”或“食用油”)的比熱容大，吸熱的能力更強。五、教學反思由于學生在理解用加熱時間的長短表明吸收熱量多少時有些困難，所以在教學設計中，用生活中燒水的現(xiàn)象作為實驗問題的背景，通過提問用什么來比較吸收熱量的多少，幫助學生初步建立加熱時