《探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力》初中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1、 3/3探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力初中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力初中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 一、實(shí)驗(yàn)課題名稱：探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力 探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力的實(shí)驗(yàn)是九年級(jí)物理第一章第三節(jié)內(nèi)容，在已知不同物體吸收熱量的多少除了與它的質(zhì)量、溫度變化有關(guān)外，研究探究不同物質(zhì)吸收熱量的多少還與它的吸熱能力有關(guān)，對(duì)于學(xué)生理解、學(xué)習(xí)、運(yùn)用比熱容的知識(shí)具有相當(dāng)重要的作用。但該實(shí)驗(yàn)中需要控制的變量過(guò)多，給實(shí)驗(yàn)者操作帶來(lái)一定空難，同時(shí)要通過(guò)最后的溫度變化讓學(xué)生理解不同物質(zhì)的吸熱能力，是有一定難度的，所以說(shuō)這個(gè)實(shí)驗(yàn)是探究不同物質(zhì)比熱容實(shí)驗(yàn)的核心實(shí)驗(yàn)，一旦學(xué)生學(xué)會(huì)了控制變量，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)

2、，對(duì)后面的知識(shí)探究就奠定了良好的基礎(chǔ)。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路： 運(yùn)用控制變量法使水和食用油的質(zhì)量相等、初溫相同、相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，觀察水和食用油在升高相同的溫度時(shí)所用時(shí)間的多少。在升高相同溫度時(shí)用時(shí)較長(zhǎng)的自然吸收熱量就較多，表示吸收熱量的能力就較強(qiáng)，即比熱容較大；反之則然。（吸收熱量的能力與時(shí)間成正比） 三、實(shí)驗(yàn)器材： 鐵架臺(tái)、試管2支（型號(hào)相同、質(zhì)量 相等）、試管夾、溫度計(jì)、細(xì)繩、石棉網(wǎng)、冷 水、食用油、酒精燈、火柴、秒表等 四、原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及不足之處: 傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法是使用控制變量法，使兩種物質(zhì)的質(zhì)量相等，吸收的熱量相同，通過(guò)觀察溫度計(jì)上示數(shù)的變化，得出結(jié)論：溫度計(jì)示數(shù)上升較快的物質(zhì)，升

3、高1所需的熱量較少，吸收熱量的能力較小（即比熱容較?。?。它的不足之處： 水和食用油吸收相同的熱量用這套實(shí)驗(yàn)裝置有較大的誤差，容易受到外界環(huán)境的影響（如風(fēng)向、石棉網(wǎng)的初溫、兩個(gè)酒精等的火焰有大小等）不便于控制； 通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：吸熱能力的大小與溫度的變化成反比，學(xué)生要多轉(zhuǎn)動(dòng)一下思維才能理解，結(jié)論沒(méi)有改進(jìn)后的直接； 所需要的實(shí)驗(yàn)器材也比較多，不利于實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備與操作。 所用燒杯體積過(guò)大，與空氣的接觸面積過(guò)大，所以散熱過(guò)多，造成實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差過(guò)大。 （如圖） 五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)之處： 將兩套裝置合二為一，減少了小組實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)器材的需要； 便于控制相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同這個(gè)變量，誤差更??； 兩試管與

4、空氣的接觸面更小，散熱較少，誤差較小； 將燒杯較大的吸熱面改為試管底部較小的吸熱點(diǎn)（兩試管型號(hào)相 同、質(zhì)量相等），就保證了 相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相 同 實(shí)驗(yàn)中，將原實(shí)驗(yàn)觀察溫 度計(jì)示數(shù)變化改為觀察并 記錄兩物質(zhì)升高相同溫度 時(shí)的時(shí)間，這樣做的好處是使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更直接； （如圖） 六、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理： 通過(guò)控制兩物質(zhì)質(zhì)量相等、吸收熱量相同、升高相同的溫度等因素，來(lái)觀察手中的秒表。升高相同溫度時(shí)，所用時(shí)間較長(zhǎng)的物質(zhì)吸收的熱量多一些，單位質(zhì)量吸收熱量的能力更強(qiáng)（即比熱容更大一些）。 說(shuō)明：完成實(shí)驗(yàn)時(shí)需控制的幾個(gè)量 （1）兩試管型號(hào)相同、質(zhì)量相等； （2）試管中的水和食用油質(zhì)量相等； （3）試管中的水

5、和食用油初溫相同（可將兩試管放入裝有冷水的同一燒杯中12分鐘）； （4）相同時(shí)間內(nèi)兩試管吸收的熱量相等； （5）兩試管中的液體升高相同的溫度； （6）便于操作控制和觀察現(xiàn)象對(duì)比得出結(jié)論； 改變的量： 升高相同溫度時(shí)所需要加熱的時(shí)間不同； 升高相同溫度時(shí)所吸收的熱量不同。 七、實(shí)驗(yàn)操作步驟： 將裝有質(zhì)量相等的水和食用油的試管插入事先準(zhǔn)備好的同一燒杯的冷水中12分鐘，保證兩試管中液體的初溫相同； 將初溫相同的兩試管從冷水中拿出來(lái)同時(shí)放入正在加熱的石棉網(wǎng)上，并放入溫度計(jì)（同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)），觀察通過(guò)熱傳遞獲得熱量的兩試管中溫度計(jì)的變化； 在溫度計(jì)達(dá)到70時(shí)分別記下所用的時(shí)間； 比較升高相同溫度時(shí)所用時(shí)間的不同； 得出結(jié)論：升高相同溫度時(shí)，所用時(shí)間較長(zhǎng)的物質(zhì)吸收的熱量較多，吸收熱量的能力較強(qiáng)（比熱容較大）。 八、實(shí)驗(yàn)效果： 通過(guò)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在教學(xué)中學(xué)生更容易接受比熱容的概念，更容易弄懂比熱容較大的物質(zhì)在質(zhì)量相等、初溫相同、吸收熱量相同的情況下，溫度變化較小；或比熱容較大的物質(zhì)在質(zhì)量相等、初溫相同、 溫度變化相同的情況下，吸收熱量較多；并運(yùn)用這些知識(shí)解釋一些常見(jiàn)的日常生活實(shí)例。 九、自我評(píng)價(jià) 該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)比原實(shí)驗(yàn)更容易控制一些量的變化，實(shí)