2024年秋初中物理九年級上冊教學(xué)設(shè)計（教案）第1課時 比熱容的概念及理解（教案）

第3節(jié)比熱容第1課時比熱容【教學(xué)目標(biāo)】一、知識目標(biāo)1.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性.2.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象.二、能力目標(biāo)1.通過探究，比較不同物質(zhì)的吸熱能力.2.通過上網(wǎng)查閱《氣候與熱污染》的相關(guān)資料，了解利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差問題，并了解一下“熱島效應(yīng)”.三、素養(yǎng)目標(biāo)利用探究性學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)解決問題的能力.【教學(xué)重點】比熱容概念的理解.【教學(xué)難點】應(yīng)用水的比熱容大的知識來解釋自然現(xiàn)象、解決實際問題.【教具準(zhǔn)備】鐵架臺、電爐子（或酒精燈）、石棉網(wǎng)、火柴、干沙子、水、煤油、天平、溫度計、手表、大燒杯、大試管、玻璃棒等.【教學(xué)課時】1.5課時【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時所學(xué)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】教師利用多媒體播放一段中央電視臺一天的天氣預(yù)報的錄相片段，播放前提醒學(xué)生特別注意觀察我國各省內(nèi)城市最高氣溫和最低氣溫，看看能不能從中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律.學(xué)生思考、討論，發(fā)表各自的看法.師請同學(xué)們思考，“為什么內(nèi)陸的晝夜溫差比沿海地區(qū)大呢”？大家通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)后，你就會明白.好，下面我們開始探究吧.【進(jìn)行新課】知識點1認(rèn)識比熱容1.探究水吸收的熱量跟哪些因素有關(guān)教師提出問題：咱們同學(xué)當(dāng)中有誰幫助媽媽燒過水？燒水時，水吸收的熱量的多少跟哪些因素有關(guān)？有怎樣的關(guān)系？請用你的生活經(jīng)驗來支持你的觀點.（這種設(shè)置問題的方法，比直接提問水吸收的熱量與水的質(zhì)量和升高的溫度是什么關(guān)系，更具開放性，能有效培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維.）學(xué)生回憶并思考，發(fā)表各自建議：①水多些時，加熱時間要長些;水少些時，加熱時間要短些.②加熱時間長時，溫度升高多些;加熱時間短時，溫度升高低些……教師引導(dǎo)學(xué)生互相交流、討論，對回答不完善的地方可補充完善、分析歸納、得出結(jié)論.板書：（1）水吸收的熱量與水的質(zhì)量有關(guān)，水的質(zhì)量越大吸收熱量越多.（2）水吸收的熱量與水溫升高多少有關(guān)，水溫升高越多吸收熱量越多.2.探究物體吸收的熱量與物質(zhì)種類有關(guān)——比熱容師是不是只要物體的質(zhì)量相等、升高的溫度相同，它們吸收的熱量就相等呢？或者說物體吸收熱量的多少是否還跟其他因素有關(guān)？學(xué)生猜想：物體吸收熱量的多少還可能與物質(zhì)的種類有關(guān).教師引導(dǎo)學(xué)生制定計劃與設(shè)計實驗：（1）引導(dǎo)學(xué)生選擇器材：教師為同學(xué)們提供了水、食用油或沙子三種物質(zhì)，同學(xué)們可任意選擇.（2）引導(dǎo)學(xué)生擬定方案：怎樣確定水和食用油（或沙子）吸收的熱量是否相同？學(xué)生經(jīng)過討論認(rèn)為：通過加熱時間的長短來確定.教師強調(diào)：必須保證熱源相同且較穩(wěn)定.（運用“轉(zhuǎn)換法”把比較吸熱多少轉(zhuǎn)換為比較加熱時間長短，更易于操作）（3）讓學(xué)生合作交流、設(shè)計方案.教師加入學(xué)生的小組討論之中，了解學(xué)生的思路，適時點撥.各小組學(xué)生派代表表述自己的設(shè)計思路.教師收集、整理，點評引導(dǎo)，擇優(yōu)確定比較合理的設(shè)計方案，讓學(xué)生實驗.方案一：用相同質(zhì)量的兩種物質(zhì)（如沙和水），讓它們升高相同的溫度，比較加熱時間.（實驗裝置如圖所示，注意使兩個裝置的熱源相同且較穩(wěn)定.）設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格.方案二：用相同質(zhì)量的兩種物質(zhì)，給它們加熱相同時間，比較溫度升高的多少（實驗裝置上圖同樣適用）.設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格.在學(xué)生的交流過程中，教師適時提出學(xué)生設(shè)計、交流時容易忽略的問題，如：a.你們怎樣獲得質(zhì)量相同的水和食用油（或沙子）？b.你們怎樣使食用油（或沙子）內(nèi)、外溫度達(dá)到一致？c.你們采用的熱源是否穩(wěn)定，怎樣改進(jìn)更好？（4）學(xué)生根據(jù)交流情況，適當(dāng)修正自己的方案.教師提醒實驗時要注意的問題：①為節(jié)省實驗時間，每小組所采用的兩種不同物質(zhì)的質(zhì)量要適當(dāng)?shù)纳僖恍?，若是選用熱水做熱源的小組可用暖瓶里初溫較高的熱水；②如果兩種物質(zhì)的初溫不相等，可通過加熱的方式調(diào)整一下.（5）學(xué)生選取自己方案中所需的實驗器材，進(jìn)行實驗，收集數(shù)據(jù).以小組為單位進(jìn)行實驗，教師巡回指導(dǎo)，針對學(xué)生實驗中出現(xiàn)的困難及時給予幫助、存在的問題及時進(jìn)行糾正.（6）分析與論證:各小組根據(jù)實驗收集的數(shù)據(jù)分析歸納，進(jìn)行交流,得出結(jié)論.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)學(xué)生不難得出物體吸收熱量的多少與物質(zhì)種類有關(guān)的結(jié)論.師為了表示不同的物質(zhì)，質(zhì)量相同時，升高相同的溫度，吸收熱量的多少，物理學(xué)中引進(jìn)物理量——比熱容.注意：要在相同條件下比較，即必須讓質(zhì)量相同，溫度升高度數(shù)也相同，故質(zhì)量都取單位質(zhì)量（1kg），溫度都取升高1℃，比較起來最為方便.（讓學(xué)生類比密度的定義方法，用比值定義法給比熱容下定義）板書：(1)一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高（或降低）時吸收（或放出）的熱量與它的質(zhì)量和升高（或降低）的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容.用符號c表示.(2)單位:焦每千克攝氏度，符號J/(kg·℃).3.比熱容是物質(zhì)的屬性教師請同學(xué)們閱讀教材P12頁《小資料》并思考，可以發(fā)現(xiàn)有什么規(guī)律？學(xué)生分析、討論回答：不同物質(zhì)的比熱容不同；水與冰的比熱容不同；水的比熱容最大；泥土比水的比熱容要小……板書：比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量（即是物質(zhì)的屬性），物質(zhì)種類不同，比熱容一般不同.教師引導(dǎo)學(xué)生回憶：我們已經(jīng)知道哪些物理量可以反映物質(zhì)的自身性質(zhì)，它們有什么特點？生：密度，密度不隨物質(zhì)的質(zhì)量、體積的多少而改變，也不隨位置變化而改變.師既然比熱容是物質(zhì)的屬性，那么，它同樣也具有與密度相似的性質(zhì).比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性，與物質(zhì)的質(zhì)量、體積多少無關(guān)（特別提醒，它還與溫度變化無關(guān)）.那么請大家思考：把一盆水倒掉三分之一，比熱容有無變化？把這盆水由20℃加熱到100℃，比熱容有無變化？生：（齊聲回答）不變.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).知識點2水的比熱容教師引導(dǎo)學(xué)生思考由之前探究煤油（或沙子）和水的吸熱能力的實驗中，可以得出什么結(jié)論？生1：由表一數(shù)據(jù)可知水的吸熱能力（或比熱容）比煤油（或沙子）強，要讓它們升高相同的溫度，則需對水加熱久一些.生2：由表二數(shù)據(jù)可知加熱相同時間時，水的溫度變化慢些，煤油（或沙子）溫度上升得快些.師同學(xué)們回答得很好，下面請同學(xué)們閱讀教材P12頁的《小資料》和P13頁的《想想議議》，說說在生活、生產(chǎn)中如何應(yīng)用水的比熱容.生思考、分析、發(fā)表看法：因為水的比熱容與其他的液體相比要大得多，這樣水在降低相同溫度時，放出的熱量多些.生活中汽車用水作為冷卻劑.春天，農(nóng)民伯伯育秧苗，每到傍晚往田間灌水，防止秧苗在夜間被凍壞；而白天放出秧田里的水，便于曬田，促進(jìn)秧苗生長.師真棒！大家分析得很對，請大家課后閱讀教材P12~P13頁的最下面兩段文字，思考為什么內(nèi)陸地區(qū)的溫差比沿海地區(qū)的大.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).【課堂交流、小結(jié)與延展】師同學(xué)們，我們通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，理解了比熱容的概念，學(xué)會了利用比熱容知識解釋一些自然現(xiàn)象，還明白了比熱容與我們?nèi)祟惿a(chǎn)、生活密切相關(guān).你們還有哪些收獲呢？請相互交流、討論.生1：通過學(xué)習(xí)，我明白了不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)不同，水的吸熱本領(lǐng)最強.生2：通過學(xué)習(xí)，我們明白物質(zhì)吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類、質(zhì)量和升高的溫度有關(guān).生3：表示不同物質(zhì)的吸熱或放熱能力用比熱容這個物理量.比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量，每種物質(zhì)都有自己的比熱容，它與溫度、質(zhì)量、體積都沒有關(guān)系.生4：在生產(chǎn)、生活中，為什么經(jīng)常用水作為取暖劑（或冷卻劑），原因是水的比熱容最大，在質(zhì)量相當(dāng)，變化相同的溫度時，水與其他物質(zhì)相比，水吸收熱量多；換句話說，降低相同的溫度時，水放出的熱量要多些.生5：質(zhì)量相當(dāng)?shù)纳匙雍秃Ｋ?，接收太陽光的照射吸收的熱量相同時，由于沙子的比熱容大約只有水的1/4，因此，沙子升高的溫度大約是水升高溫度的4倍.所以，炎熱的夏天，我們赤腳走在海灘上，感覺沙子熱燙熱燙的，而海水卻是涼涼的，就是這個道理.生6：為了保護大自然，為了保護我們?nèi)祟惖纳姝h(huán)境，防止熱污染，我們要提倡低碳生活，樹立節(jié)能環(huán)保意識.同學(xué)們，行動起來吧！……【教師結(jié)束語】同學(xué)們，我們通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，收獲了不少知識.我們知道了不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)不同，知道了物質(zhì)吸熱的多少取決于物質(zhì)的種類、質(zhì)量和變化的溫度.而且明白了水的比熱容較其他物質(zhì)的比熱容大，這點在生產(chǎn)、生活中得到廣泛的應(yīng)用.自然界中不同地區(qū)的氣候變化與這有著很大的關(guān)系.大家深深體會到，物理是與現(xiàn)實生活密切相關(guān)的一門學(xué)科.只要大家平時多關(guān)注生活、留心觀察生活中的現(xiàn)象，勤于思考，就會輕松地學(xué)好物理.好，謝謝大家！課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)課后練習(xí).1.本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計方法讓學(xué)生體會到“從生活走向物理，從物理走向社會”.在設(shè)計此課時，從市民極為關(guān)心的天氣預(yù)報入手，引入新課；緊接著讓學(xué)生聯(lián)系他們極為熟悉的燒水現(xiàn)象，探究出影響物體吸收熱量多少的兩個因素；最后又利用所學(xué)知識解釋生活中、自然界的一些現(xiàn)象，這些會使學(xué)生認(rèn)識到生活中無處不蘊含著物理知識，極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.2.縱觀本節(jié)課的設(shè)計，不難發(fā)現(xiàn)每個環(huán)節(jié)都是從提出問題入手展開教學(xué)的，這一個個精心設(shè)計的問題，組成一個步步攀升的臺階，引領(lǐng)學(xué)生走向科學(xué)知識的殿堂.3.在不違背新課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下，在本節(jié)課教學(xué)過程中，對教材進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新，如問題的提出方式，探究方案的設(shè)計等等.這些設(shè)計更有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力.4.為幫助學(xué)生理解比熱容的概念，努力使本節(jié)的教學(xué)活動源于生活，服務(wù)于生活，幫助學(xué)生構(gòu)建“物理在身邊”的理念，從而順利突破教學(xué)難點.在推導(dǎo)熱量計算公式時，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深，由具體數(shù)據(jù)到歸納計算公式，這樣學(xué)生容易理解和記住.利用水的比熱容大來冷卻或取暖（1）水冷系統(tǒng)的應(yīng)用人們很早就開始用水來冷卻發(fā)熱的機器，在電腦CPU散熱中可以利用散熱片與CPU核心接觸，使CPU產(chǎn)生的熱量通過熱傳導(dǎo)的方式傳輸?shù)缴崞?，然后利用風(fēng)扇將散發(fā)到空氣中的熱量帶走.但水的比熱容遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣，因此可以用水代替空氣作為散熱介質(zhì)，通過水泵將內(nèi)能增加的水帶走，組成水冷系統(tǒng).這樣CPU產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)剿泻笏臏囟炔粫黠@上升，散熱性能優(yōu)于