初三物理教案：物質(zhì)的比熱容

初三物理教案：物質(zhì)的比熱容?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)理解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。會(huì)用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。能根據(jù)比熱容進(jìn)行簡單的熱量計(jì)算。2.過程與方法目標(biāo)通過探究不同物質(zhì)的吸熱能力，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、分析與論證等科學(xué)探究能力。通過對(duì)比熱容概念的構(gòu)建，讓學(xué)生體會(huì)控制變量法和比值定義法在物理學(xué)中的應(yīng)用。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新意識(shí)。讓學(xué)生體會(huì)比熱容在生活中的廣泛應(yīng)用，感受物理與生活的緊密聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)比熱容概念的建立。利用比熱容解釋有關(guān)現(xiàn)象和進(jìn)行簡單的熱量計(jì)算。2.教學(xué)難點(diǎn)比熱容概念的理解，尤其是比熱容是物質(zhì)的一種特性的理解。設(shè)計(jì)探究不同物質(zhì)吸熱能力的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。三、教學(xué)方法講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、多媒體輔助教學(xué)法四、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）1.展示圖片展示夏日海邊沙灘和海水的圖片，提問：在炎熱的夏日，為什么沙灘上的沙子很燙腳，而海水卻比較涼呢？展示冬天同一地區(qū)水和泥土的情景圖片，問：為什么傍晚時(shí)水比泥土溫度高，而早晨水比泥土溫度低呢？2.引導(dǎo)思考讓學(xué)生思考這些現(xiàn)象背后可能存在的物理原因，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，從而引入本節(jié)課關(guān)于物質(zhì)比熱容的學(xué)習(xí)。（二）進(jìn)行新課（30分鐘）1.探究不同物質(zhì)的吸熱能力提出問題不同物質(zhì)在升高相同溫度時(shí)，吸收的熱量是否相同？猜想假設(shè)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜想，如：水和沙子，升高相同溫度時(shí)，水吸收的熱量可能比沙子多。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、相同規(guī)格的燒杯兩個(gè)、溫度計(jì)兩支、質(zhì)量相同的水和沙子、攪拌棒等。實(shí)驗(yàn)步驟①用兩個(gè)相同規(guī)格的燒杯分別裝入質(zhì)量相同的水和沙子，用溫度計(jì)測量它們的初溫。②用相同的酒精燈給它們加熱，每隔一定時(shí)間記錄一次水和沙子的溫度。③通過比較加熱時(shí)間來比較水和沙子吸收熱量的多少（加熱時(shí)間越長，吸收的熱量越多）。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)①控制水和沙子的質(zhì)量相同，采用相同的加熱方式，以保證在相同時(shí)間內(nèi)它們吸收的熱量基本相同，即運(yùn)用控制變量法。②加熱過程中用攪拌棒不斷攪拌，使水和沙子受熱均勻。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，提醒學(xué)生正確操作儀器，如實(shí)記錄數(shù)據(jù)。以下是一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格示例：|物質(zhì)|質(zhì)量m/kg|初溫t?/℃|加熱時(shí)間t/min|末溫t/℃|升高的溫度Δt/℃|||||||||水|m?|t??|t?|t??|Δt?=t??t??||沙子|m?|t??|t?|t??|Δt?=t??t??|注：m?=m?，t??=t??分析與論證引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，思考：在升高相同溫度的情況下，水和沙子吸收的熱量是否相同？通過比較加熱時(shí)間，發(fā)現(xiàn)加熱相同時(shí)間（吸收相同熱量）時(shí)，水升高的溫度比沙子升高的溫度?。簧呦嗤瑴囟葧r(shí)，水需要加熱更長時(shí)間，即吸收的熱量更多。從而得出結(jié)論：不同物質(zhì)，在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時(shí)，吸收的熱量不同，這反映了不同物質(zhì)的吸熱能力不同。2.比熱容的概念講解比熱容的定義單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容，用符號(hào)c表示。強(qiáng)調(diào)比熱容的單位比熱容的單位是焦耳每千克攝氏度，符號(hào)是J/(kg·℃)。對(duì)比熱容概念的理解比熱容是物質(zhì)的一種特性比熱容只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與物體的質(zhì)量、溫度變化量、吸收或放出的熱量等因素?zé)o關(guān)。例如，水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，它表示1kg的水溫度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量是4.2×103J。只要是水，無論質(zhì)量大小、溫度如何變化，其比熱容都是4.2×103J/(kg·℃)。比熱容與物質(zhì)吸熱能力的關(guān)系比熱容越大，表明該物質(zhì)在相同條件下吸收或放出熱量的能力越強(qiáng)。例如，水的比熱容較大，所以在吸收或放出相同熱量時(shí)，水的溫度變化比其他比熱容較小的物質(zhì)要小。一些常見物質(zhì)的比熱容通過多媒體展示一些常見物質(zhì)的比熱容表格，讓學(xué)生觀察不同物質(zhì)比熱容的差異，并記住水的比熱容較大這一特點(diǎn)。（三）比熱容的應(yīng)用（20分鐘）1.解釋自然現(xiàn)象利用比熱容解釋海邊沙灘和海水溫度差異的現(xiàn)象夏天，在相同的日照條件下，沙灘和海水吸收的熱量大致相同。但水的比熱容比沙子的比熱容大，根據(jù)Q=cmΔt，在吸收相同熱量時(shí)，水升高的溫度比沙子升高的溫度小，所以沙灘上的沙子很燙腳，而海水卻比較涼。解釋冬天水和泥土溫度變化的現(xiàn)象冬天，傍晚時(shí)水和泥土放出相同的熱量，水的比熱容大，根據(jù)Q=cmΔt，水降低的溫度比泥土降低的溫度小，所以水比泥土溫度高；早晨，水和泥土吸收相同的熱量，水升高的溫度比泥土升高的溫度小，所以水比泥土溫度低。2.比熱容在生活中的其他應(yīng)用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水做冷卻劑因?yàn)樗谋葻崛葺^大，在升高相同溫度時(shí)能吸收較多的熱量，所以用水做冷卻劑可以更好地冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。熱水袋取暖熱水袋中用水作為傳熱介質(zhì)，是因?yàn)樗谋葻崛荽螅诮档拖嗤瑴囟葧r(shí)能放出較多的熱量，從而能較長時(shí)間地為人體提供溫暖。讓學(xué)生舉例生活中利用比熱容的其他例子學(xué)生思考并回答，如：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了保護(hù)秧苗夜間不被凍壞，傍晚時(shí)往秧田里多灌些水；城市修建人工湖來調(diào)節(jié)氣候等。教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)比熱容應(yīng)用的理解。3.熱量計(jì)算講解熱量計(jì)算公式根據(jù)比熱容的定義，可以推導(dǎo)出熱量計(jì)算公式：Q=cmΔt其中Q表示吸收或放出的熱量，c表示比熱容，m表示質(zhì)量，Δt表示溫度變化量（升高或降低的溫度）。強(qiáng)調(diào)公式中各物理量的單位Q的單位是焦耳（J），c的單位是J/(kg·℃)，m的單位是千克（kg），Δt的單位是攝氏度（℃）。例題講解例1：質(zhì)量為2kg的水，溫度從20℃升高到70℃，需要吸收多少熱量？已知：m=2kg，c=4.2×103J/(kg·℃)，t?=20℃，t=70℃求：Q解：Δt=tt?=70℃20℃=50℃根據(jù)Q=cmΔt可得：Q=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×10?J答：水需要吸收4.2×10?J的熱量。例2：質(zhì)量為5kg的某種物質(zhì)，溫度降低了40℃，放出了8×10?J的熱量，求這種物質(zhì)的比熱容。已知：m=5kg，Δt=40℃，Q=8×10?J求：c解：由Q=cmΔt可得：c=Q/(mΔt)=8×10?J/(5kg×40℃)=400J/(kg·℃)答：這種物質(zhì)的比熱容是400J/(kg·℃)。課堂練習(xí)質(zhì)量為0.5kg的水，溫度從30℃升高到80℃，吸收的熱量是多少？質(zhì)量為3kg的酒精，溫度降低了20℃，放出的熱量是多少？（酒精的比熱容c=2.4×103J/(kg·℃)）讓學(xué)生在練習(xí)本上完成，教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)糾正學(xué)生在解題過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)熱量計(jì)算公式的應(yīng)用能力。（四）課堂小結(jié)（5分鐘）1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容提問：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些知識(shí)？學(xué)生回答后，教師總結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了比熱容的概念，通過探究實(shí)驗(yàn)知道了不同物質(zhì)的吸熱能力不同，比熱容是表示物質(zhì)吸熱能力的物理量，它是物質(zhì)的一種特性，只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)。還學(xué)習(xí)了利用比熱容解釋自然現(xiàn)象以及進(jìn)行簡單的熱量計(jì)算。2.強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)比熱容的概念、單位以及熱量計(jì)算公式Q=cmΔt的應(yīng)用。（五）布置作業(yè)（5分鐘）1.書面作業(yè)課本課后練習(xí)題第1、2、3題。拓展作業(yè)：查閱資料，了解比熱容在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，并寫一篇簡短的報(bào)告。2.實(shí)踐作業(yè)觀察生活中還有哪些地方應(yīng)用了比熱容的知識(shí)，并記錄下來。五、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)