专题13.3 比热容（教学设计）.doc

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 比热容教学目标知识与技能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.过程与方法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.情感态度与价值观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.教学重点比热容的概念和热量有关计算.教学难点理解比热容概念并能利用它解释有关现象.教具准备多媒体和课件、烧杯、温度计、食用油、水、电加热器、天平、滴管等。教学方法实验探究法、讨论法、推导

2、、归纳法教学过程设计导入新课师: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?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.教学过程教学过程教学过程教学过程新课学习一、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?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

3、收的热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.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.那么怎

4、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.哪个方案更好？(1)在实验中将

5、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.【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:物质种类水食用油质量/g100100初温/2020末温/3030温度差/1010加热时间/min104【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

6、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

7、)-1水4.2103干泥土0.84103酒精2.4103铜0.39103冰2.1103铝0.88103煤油2.1103铅0.13103水银0.14103砂石0.92103【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4.2103 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4.2103 J.【小组讨论】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

8、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

9、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:Q1=4.2103 J.展示问题(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:Q2=24.2103 J=8.4103 J.展示问题(3):2 kg水温度

10、升高50 吸收的热量是多少?学生讨论得出:吸收的热量:Q3=2504.2103 J=4.2105 J.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吸=cm(t-t0);物体放出热量计算公式:Q放=cm(t0-t).热量计算总公式:Q=cmt.其中:Q吸表示物体吸收的热量;Q放表示物体放出的热量;c表示物质的比热容;t0表示初温;t表示末温;t表示温度变化量.【拓展延伸】在运用热量计算公式Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t

11、)和Q=cmt解题时,要明确以下几点:1.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t0和末温t大小如何,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

12、越大的物体，质量一定越大 B固体的密度总是大于液体的密度C同一物质，质量越大，比热容越大 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较疏松，所以固体的密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

13、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

14、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 B液化放热C蒸发吸热 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，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】3.36107【解析】由吸热公式得：Q吸cmt4103J/（kg）100kg803.36107J；5.(2019山东威海)小明在燃气

15、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4103J/kg）【答案】6.4105；热传递；【解析】（1）汤吸收的热量：Q吸cmt4103J/（kg）2kg806.4105J；（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 【答案】相等 内 乙；【解析】实验

16、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。板书设计第三节 比热容一、比热容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吸=cm(t-t0).2.放热公式:Q放=cm(t0-t).布置作业动手动脑学物理P14-15页：1、2、4、5题选做题：3题课后反思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。 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=Qmt,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。