2023九年級(jí)物理全冊(cè)第十章機(jī)械能內(nèi)能及其轉(zhuǎn)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(jī)械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化第三節(jié)探究——物質(zhì)的比熱容一、教學(xué)背景分析本節(jié)課的主要內(nèi)容包括兩個(gè)方面：第一，在只有熱傳遞的過(guò)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。《課程標(biāo)準(zhǔn)》中要求“通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解物質(zhì)的比熱容，嘗試用比熱容解釋生活中簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象”，所以教學(xué)中要重點(diǎn)關(guān)注對(duì)知識(shí)的探究和應(yīng)用。學(xué)生在本節(jié)課前已經(jīng)學(xué)習(xí)了改變內(nèi)能的方式，會(huì)使用溫度計(jì)測(cè)量物體的溫度，理解控制變量的實(shí)驗(yàn)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(xué)習(xí)打好了基礎(chǔ)。初中學(xué)生對(duì)新事物存在著濃厚的好奇心，具有強(qiáng)烈的操作興趣，但學(xué)生仍處于從形象思維向抽象思維過(guò)渡的時(shí)期，比熱容的概念比較抽象，因此學(xué)生理解起來(lái)有一定的難度，所以教學(xué)過(guò)程中給學(xué)生搭設(shè)的臺(tái)階要能適合初三學(xué)生的思維特點(diǎn)。本節(jié)課從生活中燒水的現(xiàn)象入手，讓學(xué)生猜想影響物質(zhì)吸熱多少的因素，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出吸熱多少與物體的質(zhì)量和溫度升高的多少有關(guān)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解物體吸熱的多少還與物質(zhì)種類有關(guān)，再給出比熱容的定義，并運(yùn)用比熱容知識(shí)解釋實(shí)際現(xiàn)象和應(yīng)用。二、教學(xué)目標(biāo)1.知道熱量是熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能變化的量度，知道熱量的單位是焦耳。2.應(yīng)用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，了解物體吸熱的多少與物質(zhì)種類有關(guān)，提升科學(xué)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(guò)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(diǎn)，并運(yùn)用比熱容的知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象及應(yīng)用，感受物理知識(shí)與生活聯(lián)系緊密。5.能應(yīng)用公式進(jìn)行吸、放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物體吸熱多少與物質(zhì)種類有關(guān)。物質(zhì)的比熱容概念比較抽象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方式讓學(xué)生體會(huì)物體吸熱的多少與物質(zhì)種類有關(guān)，在此基礎(chǔ)上通過(guò)教師引導(dǎo)和分析給出比熱容的概念，幫助學(xué)生從現(xiàn)象過(guò)渡到理論，符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。并能在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中應(yīng)用學(xué)習(xí)過(guò)的科學(xué)方法，提升學(xué)生用科學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)難點(diǎn)：比熱容概念的建立。在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可以通過(guò)分析使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，不同種類的物質(zhì)，在質(zhì)量與溫度的變化相同時(shí)，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(guó)際單位和常用單位。四、教學(xué)過(guò)程1．教學(xué)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(shí)候，干燥的沙子感覺(jué)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?zé)岬摹Ｍㄟ^(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，就能圖10-3-12.“知識(shí)點(diǎn)”教學(xué)●熱量引導(dǎo)學(xué)生回顧改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。說(shuō)明在只有熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能改變的多少，用熱量來(lái)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(guò)渡：物體吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)呢？引導(dǎo)學(xué)生交流猜想，并說(shuō)出猜想的依據(jù)。學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)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(guān)，而物體吸收熱量的多少與物質(zhì)種類是否有關(guān)，學(xué)生沒(méi)有猜想的依據(jù)，不能確定，由此引出探究實(shí)驗(yàn)。明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄课矬w吸收熱量的多少與物質(zhì)種類是否有關(guān)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：引導(dǎo)學(xué)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(gè)問(wèn)題就解決了實(shí)驗(yàn)器材的選擇和實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)。其中如何比較物體吸收熱量的多少，可通過(guò)小組討論及交流分享的形式解決，在教師的引導(dǎo)和同學(xué)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(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸收熱量多少的方案。并引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)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(shí)間／min水食用油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提醒學(xué)生在加熱過(guò)程中要注意安全。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖10-3-2所示。圖10-3-2①②③圖10-3-2分析與結(jié)論：通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(shuō)明物體吸熱的多少與物質(zhì)種類有關(guān)。評(píng)估與交流：請(qǐng)學(xué)生交流分析實(shí)驗(yàn)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(jì)在水和食用油中與加熱器的距離遠(yuǎn)近不同等?！癖葻崛萁處熞龑?dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)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(wèn)題：這種不同物質(zhì)的吸熱特性如何來(lái)描述？在教師引導(dǎo)和學(xué)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(gè)物理量的單位是由熱量、質(zhì)量和溫度的單位復(fù)合而成的，即比熱容的國(guó)際單位是J／（kg·K），常用單位是J／（kg·℃），這里要向?qū)W生說(shuō)明變化1K與變化1℃大小相同，因此兩個(gè)單位相等。根據(jù)比熱容的定義式推導(dǎo)出吸放熱的計(jì)算公式Q＝cm（t-t0）。查比熱容表并回答下列問(wèn)題。問(wèn)題1：同種物質(zhì)的比熱容一定不變嗎？問(wèn)題2：不同物質(zhì)的比熱容一定不同嗎？問(wèn)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(guān)，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(diǎn)?！癖葻崛莸膽?yīng)用運(yùn)用比熱容知識(shí)解釋生活中的應(yīng)用及現(xiàn)象：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)可以利用Q＝cm（t-t0）的公式計(jì)算出1kg水和1kg干泥土吸收（或放出）相同熱量時(shí)溫度升高（或降低）的多少，用數(shù)據(jù)說(shuō)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(shí)，進(jìn)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(shí)提到的海水溫度和沙子溫度不同的原因。讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)自己交流討論解釋引入時(shí)描述的現(xiàn)象。3．課堂小結(jié)（1）熱量的概念和單位（2）實(shí)驗(yàn)探究——物體吸收熱量的多少與物質(zhì)種類是否有關(guān)（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(yùn)用比熱容知識(shí)解釋生活中的應(yīng)用及現(xiàn)象4.小練習(xí)（1）下列有關(guān)比熱容的說(shuō)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(gè)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(gè)鋼件在冷卻過(guò)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(shí)間/min末溫/℃水10025650食用油10025668①在此實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)的時(shí)間，此時(shí)，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(shí)驗(yàn)表明(選填“水”或“食用油”)的比熱容大，吸熱的能力更強(qiáng)。五、教學(xué)反思由于學(xué)生在理解用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短表明吸收熱量多少時(shí)有些困難，所以在教學(xué)設(shè)計(jì)中，用生活中燒水的現(xiàn)象作為實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的背景，通過(guò)提問(wèn)用什么來(lái)比較吸收熱量的多少，幫助學(xué)生初步建立加熱時(shí)