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1、人教版 九 年级 物理 教学设计主备人学科物理时间课题第十三章内能第 3 节 比热容教学目标教学知识与技能过程与方法情感态度与价值观1. 理解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性.2. 尝试用比热容解释简单的自然现象.3. 能根据比热容进行简单的热量计算.1. 通过探究,比较不同物质的吸热能力.2. 尝试用比热容解释简单的自然现象,培养学生的知识迁移能力.利用探究性学习活动,培养学生的实践能力和创新精神,培养解决问题 的能力.重点教学难点教具准备教学方法比热容的概念和热量有关计算.理解比热容概念并能利用它解释有关现象.多媒体和课件、烧杯、温度计、食用油、水、电加热器、天平、滴管等。实验探究
2、法、讨论法、推导、归纳法教学过程设计师:大屏幕投影一幅图片，:炎热夏天的中午,有两个小朋友在海边游玩,两人对海水和岸上沙子的温度有不一样的感觉。一个说沙子很烫,一个说海水很凉,同一样的日照，为什么感觉不一样? 导入新课让学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点.师:同学们有这么多猜想,到底谁的想法正确呢?学习本节知识后你自然会明白的.新课学习一、比热容1.以烧水为例,根据生活经验,你猜想物体吸收热量的多少可能与什么有关?教学过程师:同学们在生活中一定烧过水,一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开?生:半壶水容易烧开.师:将一壶水烧开与烧热,哪个需要时间长?生:一壶水烧开需要时间长.师:烧水时,水吸收的热
3、量可能与哪些因素有关?有什么关系? 请同学们猜想一下.生甲:与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多.生乙:与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多.生丙:与水的质量、水温升高多少都有关,质量越大、水温升高越多吸收热量越多.在学生讨论回答的基础上,教师板书结论.师:对于不同的物质,例如水、沙子、煤油,如果它们的质量相同,温度升高的度数也一样,它们吸收的 热量是否相同?生甲:吸收热量不相同,夏天到海边洗澡时,会感觉沙子烫脚,而海水却比较凉;水吸收的热量多,说明 水的吸热本领大.生乙:吸收热量相同,因为它们受同样的太阳光照射.教学过吸收热量的多少或者温度变化了多少,都反映了物质吸热能力的大小.
4、那么怎样比较不同物质的吸 热能力呢? 请同学们使用桌上的实验器材,边讨论边合作设计实验方案.1.实验探究:比较不同物质吸热的情况:【提出问题】 不同物质的吸热能力有何不同?2.比较不同物质的吸热能力:【提出问题】 对于不同物质,如果它们的质量相同,升高相同的温度,它们吸收的热量会相等吗? 物质的种类会不会影响吸收热量的多少呢?【猜想】 物质的种类会影响吸收热量的多少.【交流与论证】生甲:用相同质量的水和食用油,加热相同时间,比较它们温度升高的多少,温度升高越小,说明吸热 能力越强.生乙:用相同质量的水和食用油子,温度升高相同时,比较它们加热时间的长短,加热时间越长,说明 吸热能力越强.哪个方案
5、更好？(1) 在实验中将用到什么物理研究方法? 以控制变量法为例,具体应该怎样操作?(2) 怎样比较水与食用油,谁吸收的热量多?【实验器材】 水、食用油若干、相同规格电加热器两个、烧杯两个、温度计两支、秒表一块等.程【实验过程】(1) 在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相等的水和食用油;(2) 用相同规格的电加热器同时给水和食用油加热;观察两者升高相同的温度时,分别记录需要的时 间;(3) 分析比较实验数据,得出实验结论.【实验记录】 得到的实验数据如下表:物质种类水食用油-1333333333333质量/g初温/末温/温度差/加热时间/min100203010101002030104教学【
6、交流与论证】 吸收相同的热量,食用油升高的温度多,水升高的温度少,说明水的吸热能力 比食用油强.【实验结论】 根据表中数据,我们可以得出:不同的物质,在质量相等、升高温度相同时,吸收 的热量是不同的.也就是说,物质的种类不同吸热能力不同.过渡语 怎样表示不同物质吸热能力的差异呢? 物理学中引入了比热容这个物理量3.比热容(1) 定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比.用符 号 c 表示.(2) 单位:J/(kg ),读作焦每千克摄氏度.(3) 物理意义:为了表示各种物质在吸热能力上的差别,物理学中引入了比热容这个物理量.比热容 是物质的一种特性,每种物质
7、都有自己的比热容.(4) 比热容表:各种物质的比热容在比热容表中可以查到.几种物质的比热容 c/J(kg ) 过水酒精冰煤油水银4.2102.4102.1102.1100.1410干泥土铜铝铅砂石0.84100.39100.88100.13100.9210程【读表寻找规律】(1) 比热容是物质的特性,不同物质的比热容一般不同;(2) 同种物质状态不同时比热容不同;(3) 液体的比热容一般比固体的比热容大;(4) 一般情况下,水的比热容最大,为 4.210 J/(kg ).其物理意义是:1 千克的水温度每升高(或降 低)1 所吸收(或放出)的热量为 4.210 J.33335吸教学过程【小组讨论
8、】问题 1:常见物质中水的比热容最大,日常生活中哪些地方利用了水的这一特性?问题 2:在自然现象中,有哪些现象可用水的这一特性解释?生甲:冬天暖气用水做“热源”,因为水储藏的热多.生乙:司机师傅用水做“冷却剂”冷却汽车发动机.生丙:夏天到海滨去避暑,因海滨比内陆凉爽.【师生共同分析】 水的比热容最大,说明水的吸热能力最强.水的比热容约是沙石的 4.5 倍,因此白天在同样阳光照射下,水的温度变化比沙石小得多.这就是沿海气温温差较小的原因.夜晚水和沙 石同样放热,但是水温比沙石温度高,因此晚上在岸上散步更凉爽.【拓展延伸】 比热容是物质的一种特性,它不随物质的质量、吸收(或放出)热量的多少以及温度
9、的变化而变化.也就是说,只要是相同的物质,不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何,它的比热容一定是相同的.物质有许多特性,比如已学过的密度.所谓特性是物质所具有的,不随外界条件的变化而变化的性质(即使有些变化也是很微小的).物质的比热容与物质的状态有关,物质的状态 变了,其比热容会发生变化,比如水结成冰.过渡语 以水的比热容为例:1 千克的水温度升高 1 需要吸收的热量是 4.2103 J,那么质量为 m 千克的铝,温度升高 t ,需要吸收多少热量?二、热量的计算1.公式得出过程:展示问题(1):1 kg 水温度升高 1 吸收的热量是多少?学生计算得出:吸收的热量:Q =4.210 J.1展
10、示问题(2):2 kg 水温度升高 1 吸收的热量是多少?学生讨论得出:吸收的热量:Q =24.210 J=8.410 J.2展示问题(3):2 kg 水温度升高 50 吸收的热量是多少?学生讨论得出:吸收的热量:Q =2504.210 J=4.210 J .3展示问题(4):物体吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容有什么关系?学生讨论得出:物体吸收的热量与质量成正比,与温度变化成正比,与物质的比热容成正比. 2.热量计算公式:学生推导得出:物体吸收热量计算公式:Q =cm(t-t );0物体放出热量计算公式:Q =cm(t -t).放 0热量计算总公式:Q=cm t.其中:Q 表示物体吸
11、收的热量;Q 表示物体放出的热量;c 表示物质的比吸 放热容;t 表示初温;t 表示末温 t 表示温度变化量.0【拓展延伸】在运用热量计算公式 Q =cm(t-t ),Q =cm(t -t)和 Q=cmt 解题时,要明确以下几点:吸 0 放 01.明确与热量 Q 有关的因素:在运用热量计算公式解题时,应明确物体吸收或放出热量的多少,是由物质的比热容 c、物体的质量 m 和物体温度的变化量 t 三者决定的.对同一物体而言,热量 Q 仅由 温度的变化量 t 来决定.2.明确 t 在公式中的意义:在热量计算公式中,t 为物体升高或降低的温度,即物体变化的温度.同一物体,无论初温 t 和末温 t 大小
12、如何,只要温度的变化量 t 相同,那么物体吸收或放出的热量 Q 就0相同.如果温度不变化,即使是高温物体,也不会吸热或放热,所以在应用公式解题时,必须明确热量 Q 与温度变化量 t 的关系.课堂小结课堂练习1.(2019 广东省)下列说法正确的是（ ）A体积越大的物体，质量一定越大C同一物质，质量越大，比热容越大B固体的密度总是大于液体的密度 D晶体都有固定的熔点【答案】D【解析】A 选项，质量是指物体所含物质的多少，物体含的物质越多，其质量就越大，但体积大 并不代表物质就多，还要考虑物质堆积的疏密情况（即密度），故 A 错误；B 选项，一般情况下，固体分子堆积都比较密集，而液体分子堆积相对比
13、较疏松，所以固体的密7373度大多比液体的密度大，但也有例外，比如冰的密度比水的密度小，水银的密度比许多固体的密 度都大，故 B 错误；C 选项，物质的比热容是物质的一种特性，一般只跟物质的种类、状态有关，而与物质的质量、 体积、温度等因素无关，故 C 错误；D 选项，晶体与非晶体最大的区别就是晶体有固定熔点而非晶体没有，故 D 正确。故应选 D。 2.（2019 四川乐山）下列说法正确的是（ ）A. 两个削平的铅块被紧压在一起不易分开，是因为分子间只有引力，没有斥力B. 腌制咸鸭蛋，利用了分子在不停地做有规则运动C. 内燃机的压缩冲程，将机械能转化成内能D. 常用水作汽车发动机的冷却液，是因
14、为水的比热容较小【答案】C【解析】A 选项中，分子间的引力与斥力总是同时存在的；故 A 错；B 选项中，腌制咸蛋，是利用分子不停做无规则运动；故 B 错；C 选项中，内燃机压缩冲程，活塞往上运动，压缩气缸内的气体，活塞对气缸内的气体做功，活 塞的机械能转化为气体的内能；故 C 正确；D 选项中，水因为比热容大常常用作冷却液；故 D 错。3.（2019 湖北宜昌）被太阳晒热的自行车坐垫，用湿抹布擦一下就很快凉了下来，主要原因是 （ ）A水的比热容大C蒸发吸热B液化放热D液化吸热【答案】C【解析】被太阳晒热的自行车坐垫温度很高，用湿抹布擦一下，坐垫表面会留下一些水，这些水 将很快蒸发，同时吸收热量
15、，所以坐垫就很快凉了下来。4.(2019 山东济宁)育才中学每天需向学生提供 100kg 开水。若冷水的温度为 20,将 100kg 冷水加热到沸腾(在 1 标准大气压下),至少需要供给J 的热量【答案】3.3610【解析】由吸热公式得：Q 吸 t410 J/（kg）100kg803.3610 J；5.(2019 山东威海)小明在燃气灶上煲汤，将质量为 2kg、初始温度为 20的汤，升高了 80，汤吸收了J 的热量，这是通过方式来改变汤的内能。汤的比热容为 410J/kg）535【答案】6.410 ；热传递；【解析】（1）汤吸收的热量：Q 吸 t410 J/（kg）2kg806.410 J；（
16、2）在燃气灶上煲汤时，汤吸收热量，内能增加、温度升高，是利用热传递来改变汤的内能。6.(2019 徐州市 ) 在“ 探究不同物质吸热升温的现象 ”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量 ；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水的温度升高，能增加；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图像应是甲、乙两种图像中的 板书设计布置作业课【答案】相等 内 乙；【解析】实验采用控制变量法，只有物质的种类不同，物体的质量、初温、加热的酒精灯等都得一样。所以要保证它们的质量相等。沙子和水吸收热量，内能增大。如果让沙子和水升高相同温 度，水需要时间更长，升温更慢。可以判断是图像乙。第三节 比热容一、比热
17、容1. 意义:质量相等的不同物质,升高或降低相同的温度时,吸收或放出的热量不同.2. 概念:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量,与它的质量和升高的温度乘积之比.3. 单位:J/(kg ).4. 水的比热容大的应用解释.二、热量的计算1.吸热公式:Q =cm(t-t ).吸 02.放热公式:Q =cm(t -t).放 0动手动脑学物理 P14-15 页：1、2、4、5 题选做题：3 题1 理解比热容的概念是个难点.此做好探究实验是突破这个难点的关键。后反思2.一些物理概念或规律常借助于数学公式来表达,比如关于热量的计算公式 Q=cmt,.将公式Q=cmt 变形为 c= ,就不能单纯从数学角度来理解,从公式看，热量 Q 除以 mt.当 Q 为零时，c 也为零。但比热容是物质的一种特性，与吸放热是没有关系的。