第十三章 内能与热机 第二节 科学探究：物质的比热容（配套教参）-【名校培优课堂】2023-2024学年九年级上册物理同步教案（沪科版）

第十三章 内能与热机 第二节 科学探究：物质的比热容 设计说明 本节课是在学生学习了热传递、热量知识的基础上进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关，从而提出了比热容的概念，它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题，经过探究活动得出结论，并应用探究所得解决实际问题。新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立，这是下节课进行热量计算的基础。 从学生角度看，初中学生已基本掌握探究的模式程序，基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用，本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式，充分发挥学生的主动性和创造性，让学生在探究活动中切实体验物质的热属性，以加深学生对比热容概念的理解。 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。 3.会计算物体吸收或放出热量的多少。 【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、态度和价值观】 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。 重点难点 教学重点 1.实验探究物质的吸、放热性能。 2.比热容的概念。 教学难点 1.理应用比热容解释相关物理问题。 2.了解不同物质吸、放热性能上的不同。 教学方法 实验探究法、交流和讨论法。 教具、学具 多媒体课件、小功率电热器2个（同规格）、一杯水、一杯煤油、500 mL烧杯2只、搅拌器2只、温度计2支、秒表、托盘天平和砝码等。 授课时数 2课时 第1课时 科学探究：物质的比热容 教学过程 导入新课 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，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？ 讲授新课 一、探究物质吸热或放热的规律 【活动】体验烧水过程，猜想水吸热的影响因素。 【问题】A.烧开一壶水与烧开半壶水相比较，哪种情况用的时间长？ B.把一壶水烧开和把这壶水烧成温水相比较，哪种情况用的时间长？ 【学生回答后总结】生活经验表明：物体的质量越大，升高的温度越高，吸收的热量越多。 【提问】物体吸收热量除了跟物体的质量和温度的变化有关，可能还跟什么因素有关？ 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：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.设计实验与制订计划： 设计思路： (1)质量相等的不同物质升高相同温度，吸收的热量是否相等？ (2)质量相等的不同物质吸收相等热量，升高的温度是否相等？ 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： (1)选取哪两种物质(比如两种液体)作为研究对象？ (2)你认为选择怎样的容器较为合适？ (3)怎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？ 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。 【教师点拨】选择水和煤油，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，这样才能使物质在一定时间内，从热源吸收的热量尽可能相等。 4.实验器材：相同的烧杯两只、相同的两个酒精灯、质量相同的水和煤油、温度计两支、天平（含配套砝码）一台、搅拌器、火柴、钟表、铁架台、石棉网。 5.进行实验与收集数据 实验步骤 (1)用天平称取一定质量的水和煤油，分别装入两个烧杯中，按图组装实验器材，用酒精灯分别给它们加热； (2)观察并记录加热前两液体的温度； (3)给它们加热一段时间，同时上下拉动搅拌器，待温度平衡后，分别记录几次液体的温度； (4)做完实验后整理器材。 实验记录表格： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 煤油的温度/℃ 水的温度/℃ 6.分析与论证 (1)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。 (2)如果要使相