12.3 研究物质的比热容（教案）-2021-2022学年九年级物理上册【课时A计划】沪粤版（安徽）

12.3　研究物质的比热容 ◇教学目标◇ 【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,知道比热容的单位是J/(kg·℃)及其读法、含义。 2.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。 【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。 【情感·态度·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,逐步发展学生对物理和科学的感情。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 1.理解比热容的概念。 2.会运用物质比热容的特点解释生活中常见的一些现象。 3.能利用比热容的公式解决一些实际问题。 【教学难点】 1.用比热容的公式解决实际问题。 2.运用物质比热容的特点解释生活中常见的一些现象。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 提出问题:同一时刻,为什么海水和沙子的温度不一样? 二、教学步骤 探究点1　探究物质的吸、放热性能 [阅读课本]P31~33“探究物质的吸、放热性能” [思考]要比较砂石和水这两种物质吸热后温度升高的快慢,实验时需要控制哪些量?怎样控制?需要哪些器材? [提示]要控制砂石和水的质量相同、吸收的热量相同。用天平测出相同质量的水和砂石,可以控制质量相同。用同样的热源加热相同的时间,可以控制吸收的热量相同。 [思考]结合实验现象并分析实验数据,你能得出什么结论? [归纳提升]在质量相等、吸收的热量相同的情况下,不同物质升高的温度不相等,水升高的温度比砂石升高的温度低。 [思考]为了研究物质的吸热本领的大小,某小组同学先做如图所示的实验:在三只完全相同的杯子中分别放入100 g水、200 g水和200 g砂石,各插入一支温度计,并在杯口上盖上一薄塑料片,观察到温度计的示数均为20 ℃。将三只杯子同时放置在太阳光下,过一段相同时间后,观察到温度计的示数如图a、b、c所示。请根据实验现象及相关条件,归纳得出初步结论。 (1)比较a和b两图可得,  　。  (2)比较b和c两图可得, 　。  [分析](1)根据物理中常用的控制变量法知,控制了物质的种类相同,初温相同,受热条件相同,来研究升高的温度与质量的关系,可得质量大的温度升高慢。 (2)根据物理中常用的控制变量法知,控制了物质的种类不同,质量相等,初温相同,受热条件相等,来研究升高的温度与物质种类的关系,可得水温度升高慢。 [答案](1)同种物质,吸收相同的热量,质量大的温度升高慢 (2)质量相同的不同物质,吸收相同的热量,水温度升高慢 　　探究点2　什么是比热容 [阅读课本]P33~34“什么是比热容” [思考]什么是比热容? [提示]比热容在数值上等于单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量。 [小组讨论]关于比热容你有哪些认识? [归纳提升]1.意义:比热容是表示不同物质的吸、放热性能的物理量。用字母c表示。 2.单位:J/(kg·℃),读作“焦每千克摄氏度”。 3.某种物质比热容的含义:水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),含义是质量为1 kg的水温度升高1 ℃需要吸收4.2×103 J的热量。 4.比热容是物质的一种属性:比热容是反映物质吸、放热性能的物理量。因为不同物质的吸、放热能力不同,所以每种物质都有自己的比热容。像密度一样,比热容是由物质本身所决定的,它与质量大小、吸(放)热多少及温度改变都无关。 [思考]你根据活动2能得出什么结论? [归纳提升]1.先查表求砂石的比热容,并说明其意义。砂石的比热容是0.92×103 J/(kg·℃),即1 kg砂石温度升高1 ℃,吸收的热量是0.92×103 J。 2.根据砂石比热容的意义推理:2 kg砂石温度每升高1 ℃,吸收的热量是2×0.92×103 J。 所以,7.36×104 J的热量能使2 kg砂石升高的温度Δt砂= ℃=40 ℃。 [思考]一个质量为1.5 kg的钢刀,加热到56 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?若把这些热量全部给30 ℃、1.0 kg的水加热,水温会升高到多少度?[已知钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] [分析]利用放热公式Q=cmΔt可求出放热Q放=0.46×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(56-20) ℃=2.484×104 J,再根据热量平衡Q吸=Q放,利用吸热公式Q吸=cmΔt的变形可求出升高到的温度t=+30 ℃≈35.9 ℃。 [小组讨论]阅读表格“一些物质的比热容”,你有什么发现? [归纳提升]1.物