1、12.3研究物质的比热容【教学目标】一、知识与技能1了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种基本属性，是反映物质的吸、放热性能的物理量，知道比热容的单位J/(kg)及其读法、含义2会计算物体吸收或放出热量的多少3会用比热容的概念解释有关的简单现象，知道水的比热容较大二、过程与方法通过实验探究，认识质量相同的不同物质，在吸收相同的热量时升高的温度不同这一特点，会运用控制变量法设计和进行实验三、情感、态度与价值观 通过联系实际，分析与比热容有关的问题，让学生感受物理无处不在，体会物理知识的魅力，养成探索、思考物质世界奥秘的兴趣和好奇心，逐步帮助学生建立对物理和科学的感情【教学重点】1实验探究物质的
2、吸、放热性能2比热容概念【教学难点】1应用比热容解释相关物理问题2有关比热容的计算问题教学过程设计教学过程设计意图一、新课引入用多媒体展示并讲解：1.明朗的天，碧蓝的海，人们漫步海滨，感受到海风迎面吹拂，会觉得十分舒畅这样的风，多半是海风从海上吹向陆地的风叫海风，从陆地吹向海洋的风叫陆风气象学上常把两者合称为海陆风它们都是比较平和的风，因此，又被称为海陆清风你知道海陆风是怎样形成的吗？从物理学角度分析，应如何解释呢？2.今年暑假，小明和爸爸把奶奶从乡下接到城里，开始老人见到小孙子很高兴，可是没有几天，奶奶就一直闹着要回家为什么呢？奶奶说：乡下有山有水，可凉爽了；城市里热死人，她受不了小明所在的
3、小城和乡下离得并不远，气温真有那么大的差别吗？通过本节课的学习，相信你一定能够找到答案.二、新课教学(一)探究物质的吸、放热性能1.教师引导学生按照科学探究的步骤，讨论说出实验的设计及实验过程和所得结论.(1)提出问题：通过上一节学习，我们已经知道，同一种物质在质量相同、温度变化相等时，吸收或放出的热量相等那么，不同物质在质量相同、温度变化相等时，它们吸收或放出的热量也相等吗？(2)猜想与假设：可能与物体的质量有关；可能与物体的种类有关；也可能与物体温度变化大小有关.(3)制定计划与设计实验：设计思路：质量相等的不同物质升高相同温度，吸收热量是否相等？ 质量相等的不同物质吸收相等热量，升高温度
4、是否一样？在设计实验时教师要引导学生学会使用控制变量法，并要求学生解决好以下问题：选取哪两种物质(比如两种液体)作为研究对象？你认为选择怎样的容器较为合适？怎样才能使物体在一定时间内从热源吸收的热量可能相等？设计实验时先让学生设计，讨论后交流，在此基础上教师对设计较好的同学给予指导，确定实验方案.(选择水和煤油两种液体物质，因为使用它们易于加热、易于测量温度；选择相同容器、相同的加热条件，这样才能使物体在一定时间内，从热源吸收的热量尽可能相等)(4)实验器材：容器、相同的两个电加热器、温度计一支、天平及配套砝码一台、搅拌器、量筒、手表一只.(5)进行实验与收集数据：实验步骤：(1)取一定质量的
5、水或煤油放入图1231所示的容器中，按图组装好实验器材，电加热器的电阻丝必须浸没在液面下，接近容器底部；(2)记录加热前液体的温度t1；(3)给电加热器通电一段时间后断电，同时上下拉动搅拌器，待温度平衡后，记录液体的温度t2；(4)做完实验后整理器材.实验记录表格：(6)分析与论证：比较用水作为研究对象的各组实验数据，在吸收相同热量的情况下，如果水的质量增加一倍，其吸收的热量则几乎增加一倍，用煤油作为研究对象的各组实验数据也能得到上面的结论.如果要使相同质量的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量多；如果让相同质量的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度低.(7)探究结论：相同质量的不同物质，升高
6、相同的温度，吸收的热量是不相同的；不同质量的相同物质，升高相同的温度，吸收热量是不相同的；质量不同的同种物质，升高相同的温度，质量大的吸收的热量多，质量小的吸收的热量少.教师导入：如果换用其他物质来做实验，结论是相同的如果做物质的放热实验，质量相等的不同物质降低相同温度时，所放出的热量一般不同，这是由物质本身的一种性质决定的为比较不同物质吸、放热性能上的差别，物理学中引入比热容这个物理量.(二)什么是比热容1.(1)比热容的定义：单位质量的某种物质，温度升高(或降低)1时所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容，用符号c表示.(2)单位：J/(kg)，读作“焦耳每千克摄氏度”.2.教师引导学
7、生阅读课本“一些物质的比热容”表，然后要求学生回答下列问题.(1)看过比热容表后，你对比热容概念有什么认识？(2)表中比热容最大的物质是什么？(3)砂石的比热容是多少？表示什么意义？并与水的比热容作比较.(4)为什么沿海地区昼夜温差小，而沙漠地区昼夜温差大呢？学生交流讨论并回答以上问题，教师补充更正.师生共同小结：(1)比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容，对于同种物质，不同状态的比热容一般也不同，如水与冰.(2)水.(3)c砂石0.92103J/(kg)，表示1kg砂石温度升高(或降低)1时，吸收(或放出)的热量为0.92103J.c水4.2103J/(kg)，水的比热容比砂石的
8、比热容大3倍多.(4)水的比热容较大，沿海地区海水白天吸收大量的热而温度升高不多，夜晚海水放出大量的热而温度降低很小；砂石比热容较小，所以沙漠地区白天吸热后温度升高较多，夜晚放出热量后温度降低很多.3.比热容是物质本身的一种特性物质有许多特性，如已学过的密度等所谓特性是物质本身所特有的，在一定条件下它具有固定不变的性质比热容是物质的一种特性，在同种状态下它既不随物体质量的改变而改变，也不随物质吸收(或放出)热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质在同种物态下，不论其形状、质量、温度的高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的.对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一物
9、质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不相同的比如水的比热容是4.2103J/(kg)，而冰的比热容是2.1103J/(kg).4.水的比热容的特点及应用水的比热容较大这一特点在人们的日常生活和生产中具有十分重要意义，主要表现在两个方面：一方面由于水的比热容较大，那么一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多，这使我们有利于用水作冷却剂或取暖作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量；用来取暖时，是让水放出更多的热量供给人们另一方面，由于水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候夏天，太阳光照射到海面上，海水的
10、温度在升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不致降得太低，所以住在海边的人们又不觉得特别冷.(三)热量的计算教师用多媒体展示下列问题.1.把质量为2kg，温度为30的铝块加热到100，铝块吸收的热量是多少焦？(1)1kg铝温度升高1，需吸收_的热量；(2)1kg铝温度升高2，需吸收_的热量；(3)1kg铝温度升高(10030)70，需吸收_的热量；(4)2kg铝温度升高1，需吸收_的热量；(5)2kg铝温度升高2，需吸收_的热量；(6)2kg铝温度升高70，需吸收_的热量.学生回答，教师订正：(1)0.88103J(2
11、)1.76103J(3)6.16104J(4)1.76103J(5)3.52103J(6)1.232105J2.师生共同总结规律：如果用Q吸代表铝吸收的热量，某物质的质量为m，比热容为c，温度变化为t，则Q吸cmt，如果用t0表示原来的温度，t表示后来的温度，则ttt0.上式变为Q吸cm(tt0)，同理，物体温度降低时放出的热量Q放cm(t0t).3.对公式Qcmt运用的理解：(1)两个温度不同的物体在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高，最后两物体温度相同如果没有热损失，则Q吸Q放，这就是热平衡方程，利用这个关系和热量的计算公式也可以求出物质的比热容、物体的质量或温
12、度.(2)计算热量的公式Qcmt适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(放热)多少的计算如果吸放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式例如冰熔化为水需要吸热，此时冰的温度(或冰水混合物的温度)没有变化，但需要从外界吸收热量.培养学生联系生活实际，善于发现生活中物理现象的习惯.培养学生设计实验、观察实验、分析实验的能力.培养学生总结归纳的能力.培养学生交流讨论、分析思考的能力.培养学生运用知识的能力.教学小结【板书设计】123研究物质的比热容一、探究物质的吸、放热性能物体温度升高时吸收的热量，不仅跟质量及升高的温度有关，还跟物质的种类有关二、比热容1单位质量的某种物质，温度升高(或降低)1时所吸收(或放出)的热量，叫做这种物质的比热容，用符号c表示2比热容的单位：J/(kg)3比热容是物质的一种特性三、热量的计算1Q吸cm(tt0)2Q放cm(t0t)【教学反思】本节课主要应用了实验探究的方法学习比热容，探究活动是学生获取知识与技能的重要途径在探究过程中既可加深对知识的理解，又可提高学生应用知识解决实际问题的能力，所以本节课教学重点放在设计实验方案和实验探究的过程，并在实验中突出对变量的控制但有些学生存在着一定的障碍，应在今后加强这方面的教学