初中物理人教九年級(jí)（2022年更新）第十三章 內(nèi)能第十三章 內(nèi)能 第三節(jié) 比熱容

1、第三節(jié) 比熱容學(xué)情分析：【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能 1通過實(shí)驗(yàn)探究，建立比熱容的概念。2嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。3會(huì)進(jìn)行物體吸、放熱的簡單計(jì)算。過程與方法 1親身經(jīng)歷參與探究比較不同物質(zhì)的吸熱情況的活動(dòng)，學(xué)習(xí)擬定簡單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案，并培養(yǎng)自主合作探究的能力。2通過交流與分析，利用比熱容解釋相關(guān)現(xiàn)象及應(yīng)用。情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1通過探究性學(xué)習(xí)，產(chǎn)生樂于探索自然規(guī)律的情感，體驗(yàn)自然科學(xué)的價(jià)值，體驗(yàn)知識(shí)來源于實(shí)踐而又應(yīng)用于實(shí)踐的辯證關(guān)系。2通過探究活動(dòng)，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)得出比熱容的概念并聯(lián)系生活應(yīng)用其分析解決一些簡單問題。難點(diǎn)：比

2、熱容概念的建立?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】或【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】教師用：多媒體課件。學(xué)生每組：天平、溫度計(jì)、秒表、電加熱器（2）、燒杯（2）、水、食用油。【教學(xué)過程】主 要 教 學(xué) 過 程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、創(chuàng)設(shè)情景，引入新課【播放視頻】情境一：烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱得燙腳，但海水卻非常涼爽；傍晚，沙子很快涼了下來，但海水卻還暖暖的。同樣的日照條件，為什么沙子和海水的溫度不一樣? 情境二：糖炒栗子，為什么要加入沙子一起炒呢？情境三：汽車水箱中加水有什么作用呢？【揭示課題】學(xué)習(xí)了本節(jié)課比熱容的知識(shí)，你就能解釋其中的奧妙了。（設(shè)計(jì)意圖：引起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，體現(xiàn)知識(shí)來源于生活，生活處處有物理知識(shí)。）學(xué)

3、生觀察、思考。二、合作探究，建構(gòu)知識(shí)（一）比熱容物體吸收熱量的多少跟哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究：比較不同物質(zhì)吸熱的情況總結(jié)結(jié)論比較不同物質(zhì)吸熱情況的方法比熱容的定義符號(hào)單位總結(jié)規(guī)律比熱容的物理意義比熱容是物質(zhì)的一種特性。“水的比熱容大”這一特點(diǎn)在日常生活和生產(chǎn)中具有的重要意義?！倔w驗(yàn)生活】1.家里來了客人，為了讓客人盡快的喝上開水。我們應(yīng)該怎么做？為什么？2分別把一壺水和半壺水燒開，哪個(gè)吸熱多？3把一壺水燒開和燒成溫水，哪種情況需要吸收更多的熱？【想一想】物體吸收熱量的多少跟哪些因素有關(guān)？【師生總結(jié)】同一種物質(zhì)，吸收的熱量跟物體的質(zhì)量和升高的溫度都有關(guān)系。同一種物質(zhì)，質(zhì)量越大，溫度升高的度數(shù)越多，吸

4、收的熱量越多。（設(shè)計(jì)意圖：啟發(fā)學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)中得出物體吸熱多少與質(zhì)量和升高溫度的關(guān)系，并結(jié)合海水和沙灘的溫度差異進(jìn)行合理猜想，提出探究課題。）1.【提出問題】不同種物質(zhì)組成的物體，在質(zhì)量相等，升高的溫度也相同時(shí)，吸收的熱量一樣嗎？2.【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】【想想議議】1你計(jì)劃采取什么科學(xué)方法來研究自己的實(shí)驗(yàn)課題？2如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？討論中，學(xué)生主要集中（課件出示）：（1）怎樣比較水和油吸收熱量的多少？（2）實(shí)驗(yàn)中，需要測量哪些物理量？（3）需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？（4）怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格？讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論，并利用手中的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明自己的觀點(diǎn)。教師巡視，并給予必要的點(diǎn)撥。（設(shè)計(jì)意

5、圖：培養(yǎng)學(xué)生交流合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和選擇器材的能力。）【歸納總結(jié)】師生討論后，歸納方案如下：使用相同的電加熱器，加熱質(zhì)量相等的不同物質(zhì)（水和食用油），使它們升高相同的溫度，比較它們加熱時(shí)間的多少（吸收熱量的多少) 。3.【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)】出示【友情小提示】1注意溫度計(jì)、天平的正確使用；2實(shí)驗(yàn)中注意安全；3.小組同學(xué)分工明確，各負(fù)其責(zé)。教師巡視、指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，收集記錄數(shù)據(jù)，鼓勵(lì)學(xué)生間的交流和合作。收集數(shù)據(jù)液體質(zhì)量m/kg升高的溫度(t-t0)/加熱時(shí)間t/min吸熱多少水104多煤油102少（設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ囵B(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)

6、度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。使學(xué)生體會(huì)控制變量法的使用。）4.【分析論證】組織學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。【歸納總結(jié)】 質(zhì)量相等的不同物質(zhì)升高相同的溫度時(shí)，吸收的熱量是不相同的。5【評(píng)估】在剛才的探究實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了哪些研究問題的科學(xué)方法？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有沒有不合理的地方？操作中有沒有什么失誤？從實(shí)驗(yàn)中你還有什么新發(fā)現(xiàn)？【深化引導(dǎo)】不同物質(zhì)，在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時(shí)，吸收的熱量是不相同的，即不同種物質(zhì)的吸熱能力是不相同的。怎樣比較不同物質(zhì)這種性質(zhì)上的差別呢？【比一比】哪種物質(zhì)的吸熱能力強(qiáng)情境一：升高的溫度、吸收的熱量相同，質(zhì)量不同物質(zhì)質(zhì)量升高的溫度吸收的熱量鉛3 kg10 104 J銅1 kg10 104 J情境

7、二：質(zhì)量、吸收的熱量相同，升高的溫度不同物質(zhì)質(zhì)量升高的溫度吸收的熱量水1 kg10 104 J沙石1 kg45 104 J情境三：質(zhì)量、升高的溫度、吸收的熱量均不同物質(zhì)質(zhì)量升高的溫度吸收的熱量水2 kg5 42104 J煤油3 kg10 104 J【類比速度】在運(yùn)動(dòng)的路程不同，時(shí)間也不同時(shí)，我們是怎樣比較運(yùn)動(dòng)快慢的？【小結(jié)】質(zhì)量、升高的溫度、吸收的熱量均不同，求出吸收的熱量與質(zhì)量和升高的溫度乘積的比，比較單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1時(shí)吸收的熱量。（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生類比速度交流討論出比較物質(zhì)吸熱能力的方法 ，使比熱容的概念的建立水到渠成，突破教學(xué)難點(diǎn)。）過渡：為了表示不同物質(zhì)吸熱情況的不同，物理學(xué)中引

8、入比熱容這個(gè)物理量?！締栴}導(dǎo)學(xué)、自主學(xué)習(xí)】請(qǐng)大家閱讀課文，完成問題導(dǎo)學(xué)內(nèi)容。定義: 一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。（類比速度的定義方法，用比值的方法定義比熱容的概念。）用符號(hào) c 表示。說明：比熱容在數(shù)值上等于單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高1所吸收的熱量。單位：焦每千克攝氏度 J/(kg)【找規(guī)律】一些物質(zhì)的比熱容物質(zhì)比熱容/J(kg) -1物質(zhì)比熱容/J(kg) -1水103砂石103酒精103鋁103煤油103干泥土103蓖麻油103鐵、鋼103冰103銅103【總結(jié)規(guī)律】不同物質(zhì)比熱容一般不同；同種物質(zhì)，物態(tài)不同，其比熱容也

9、不同；水的比熱容最大。c水= 103 J/(kg)物理意義：表示1kg的水，溫度升高1所吸收的熱量是103J ?！竞献餮杏?、深化認(rèn)識(shí)】1、一桶水與一杯水比較，誰的比熱容大？2、比熱容與物體的質(zhì)量、吸收的熱量、升高的溫度有關(guān)嗎？【強(qiáng)調(diào)】某一種物質(zhì)的比熱容與物體的質(zhì)量、吸收的熱量、升高的溫度無關(guān)。物質(zhì)的比熱容由物質(zhì)的種類（本身特性）、物態(tài)決定。比熱容是物質(zhì)的一種特性，可以用比熱容來鑒別物質(zhì)的種類。（設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和分析歸納能力、語言表達(dá)能力。）【回歸生活】【想一想】為什么海水和沙子在同一時(shí)刻的溫度不一樣？現(xiàn)象釋疑：沿海和內(nèi)陸地區(qū)為何晝夜溫差不同呢？新疆的諺語，你能說出它的道理嗎？師

10、生總結(jié)：水的比熱容較大利于調(diào)節(jié)溫度。2、【議一議】我國北方樓房的暖氣用水作為介質(zhì)，把燃料燃燒產(chǎn)生的熱量帶到房屋中取暖。用水做輸送能量的介質(zhì)有什么好處？在生活、各種產(chǎn)業(yè)中，還有沒有用水來加熱或散熱的情況？師生總結(jié)：水的比熱容較大，用水作冷卻劑和取暖效果好。在日常生活中，還有哪些地方利用了物質(zhì)的這一屬性？（設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生了解比熱容與生活的聯(lián)系，嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的情感，培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力。）【擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)】用傳感器比較不同物質(zhì)的比熱容。（有條件的學(xué)校可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。）【練一練】1下列說法正確的是（ ）A一杯煤油用去一半，它的比熱容減

11、為原來的一半B吸收熱量多的物質(zhì)，比熱容一定大C物質(zhì)的比熱容是物質(zhì)的一種特性，跟物體的質(zhì)量、吸熱多少、溫度高低無關(guān)D同種物質(zhì)的比熱容一定相同2海邊晝夜溫差變化比沙漠_，適于居住，原因是_比_大。搜集辦法：質(zhì)量少一些的水用溫水加大火力質(zhì)量大的吸熱多。溫度升高的多的吸熱多。思考、回答：質(zhì)量、升高的溫度、物質(zhì)的種類。學(xué)生猜想。學(xué)生小組交流討論：運(yùn)用控制變量法，保持質(zhì)量和升高的溫度相同，物質(zhì)的種類不同。比較加熱時(shí)間的長短。選用哪個(gè)裝置作為熱源：選用相同的電加熱器。 實(shí)驗(yàn)器材：天平、溫度計(jì)、秒表、電加熱器、燒杯、水、食用油。各小組提出自己的實(shí)驗(yàn)方案，派代表展示。明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮妥龇?，小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)

12、據(jù)。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果質(zhì)量相等的水和油,升高相同的溫度，水比油所需時(shí)間長，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生交流反思。學(xué)生比較：升高的溫度、吸收的熱量相同時(shí)，質(zhì)量小的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)。學(xué)生比較：質(zhì)量、吸收的熱量相同時(shí)，升高的溫度少的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)。思考回答：用路程與時(shí)間的比，求出單位時(shí)間內(nèi)通過的路程，即速度，來比較快慢。各小組類比速度討論交流：用吸收的熱量與質(zhì)量和升高的溫度的比，求出單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1時(shí)吸收的熱量，來比較吸熱能力大小。學(xué)生閱讀課文，完成問題導(dǎo)學(xué)內(nèi)容：1一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。用符號(hào) c 表示。2熱量、質(zhì)量、溫度

13、的國際單位分別是_、_和_，推導(dǎo)出比熱容的單位是_。3閱讀小資料一些物質(zhì)的比熱容，你能從中總結(jié)出什么規(guī)律嗎？4了解“一些物質(zhì)的比熱容”，水的比熱容是_,其物理意義是_。學(xué)生思考、討論交流：同種物質(zhì)，吸收的熱量跟它的質(zhì)量、升高的溫度成正比，說明吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比是個(gè)定值，說明比熱容與物體的質(zhì)量、吸收的熱量、升高的溫度無關(guān)，比熱容是物質(zhì)的一種特性。學(xué)以致用、討論總結(jié)：1、因?yàn)楹Ｋc沙子受光照的時(shí)間完全相同，所以它們吸收的熱量相同，但是海水的比熱容比沙子的大，所以海水升溫比沙子慢；沒有日照時(shí)，海水降溫比沙子慢。2、水的比熱容大，在質(zhì)量一定的條件下水升高相同溫度時(shí)，吸熱多（用水作

14、冷卻劑效果好）；在質(zhì)量一定的條件下水降低相同溫度時(shí), 放出的熱量多，用熱水取暖效果好。搜集應(yīng)用實(shí)例：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水來冷卻、暖水袋用熱水取暖。城市里修建人工湖調(diào)節(jié)氣溫。沙子比熱容小，炒干果熟的快，且受熱均勻等。學(xué)生閱讀課文，了解用傳感器比較不同物質(zhì)的比熱容的方法、過程。學(xué)以致用：1理解比熱容是物質(zhì)的一種特性，與物質(zhì)的種類、物態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、吸熱多少、溫度高低無關(guān)，答案選C2水的比熱容 沙子的 比熱容（二）熱量的計(jì)算【想想議議】 由水的比熱容知質(zhì)量為1kg的水,溫度升高1所吸收的熱量是103J,那么質(zhì)量是5kg的水,溫度升高1所吸收的熱量是_。質(zhì)量為1kg的水,溫度升高10所吸收的熱量是_。質(zhì)量為

15、5kg的水,溫度升高10所吸收的熱量是_。如果用Q吸代表物體吸收的熱量,c代表物質(zhì)的比熱容,m代表物體的質(zhì)量,t0和t分別是加熱前后物體的溫度,通過以上計(jì)算,可以總結(jié)出一個(gè)計(jì)算熱量的公式:Q吸=_如果要計(jì)算物體降溫時(shí)放出的熱量,那么公式又應(yīng)是Q放=_?？偨Y(jié)為：【典例剖析】把質(zhì)量為2、溫度為50的鋁塊加熱到100 ，鋁塊吸收的熱量是多少？c鋁=103J（）提問：解答物理計(jì)算題的有哪些基本要求？【練一練】 有一根燒紅的鐵釘，溫度是800 ，質(zhì)量是 g。它的溫度降低到20 ，要放出多少熱量？（設(shè)計(jì)意圖：通過具體問題，引導(dǎo)學(xué)生利用比熱容的定義得出熱量計(jì)算的公式，并嘗試運(yùn)用，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。）學(xué)生討論交流計(jì)算熱量的方法：得出熱量的計(jì)算公式：Q吸=cm(t-t0)Q放=cm(t0-t)學(xué)生分析、解答：解：由公式：Q吸= c m (tt0) = 103J（） 2 （100 50）= 104