13.3比热容教学设计 2023-2024学年人教版九年级全一册物理

比热容 一、教学目标 1. 知识与技能: 理解比热容的概念及其物理意义。 掌握比热容的公式,并能进行简单的计算。 知道水的比热容较大在生产生活中的应用。 2. 过程与方法: 通过实验探究,学会观察和记录实验现象,培养实验操作能力。 通过分析实验数据,学会归纳和总结物理规律。 3. 情感、态度与价值观: 培养学生对自然现象的好奇心和探究欲。 培养学生团队合作精神和严谨的科学态度。 二、教学重难点 1. 教学重点:比热容的概念、公式及其应用。 2. 教学难点:理解比热容是物质的一种特性,与物质的质量和温度变化无关。 三、教学准备 1. 实验器材:电加热器、温度计、烧杯、天平、水、沙子、秒表等。 2. 多媒体课件:包含比热容的概念、公式、实验演示等。 四、教学过程 【导入】 视频展示:播放一段海边日出至中午的延时摄影视频,明显展示沙子从清晨到中午的快速温度变化,而海水温度变化相对缓慢。 提问与思考: 大家有没有注意到,在同样的阳光下,沙子和海水的温度变化有什么不同? 为什么会有这样的差异? 过渡:今天,我们将一起探索这个现象背后的物理原理——比热容。 【新课讲解】 1. 比热容概念的引入 定义:比热容是描述物质单位质量升高或降低1 所需吸收或放出的热量。 公式:C = Q / (m * T),其中C是比热容,Q是热量,m是质量, T是温度变化。 强调:比热容是物质的一种固有属性,与物质的状态有关,但与具体的质量和温度变化量无关。 2. 比热容的理解 举例:用同样的火力加热相同质量的水和油,油的温度上升得更快,说明油的比热容小于水。 分析:比热容大的物质,在吸收相同热量时,温度变化小;反之,比热容小的物质,温度变化大。 3. 实验:比较水和沙子的比热容 实验目的:通过实验数据,直观感受不同物质比热容的差异。 实验材料:电加热器、两个相同烧杯、天平、水、沙子、温度计、秒表。 实验步骤: a. 使用天平称取等质量的水和沙子,分别放入两个烧杯中。 b. 初始温度测量:用温度计测量两个烧杯中水和沙子的初始温度,并记录下来。 c. 同时加热:用电加热器同时加热两个烧杯,加热相同时间(如5分钟)。 d. 最终温度测量:加热结束后,立即用温度计测量两个烧杯中水和沙子的最终温度,并记录下来。 e. 计算温度变化:根据初始温度和最终温度,计算水和沙子的温度变化量。 f. 分析结果:比较水和沙子的温度变化量,结合比热容的定义,分析两者比热容的大小关系。 4. 比热容的应用 气候调节:海洋的比热容远大于陆地,因此海洋对气候有显著的调节作用。 冷却剂选择:汽车发动机散热系统中,水的比热容大,能更有效地吸收和散发热量。 【学生互动环节】 小组讨论:分组讨论生活中还有哪些现象与比热容有关,并尝试解释这些现象。 小组展示与点评:每个小组选派一名代表上台展示讨论成果,其他小组进行点评和补充。 【总结提升】 总结:回顾比热容的定义、公式、实验及其应用,强调比热容是物质的一种固有属性,不同物质具有不同的比热容。 提升思考:提出更深层次的问题,如比热容与物质微观结构的关系,鼓励学生课后继续探索和研究。 五、课后练习 选择题: 1. 关于比热容,下列说法正确的是( ) A. 比热容大的物质吸收的热量多 B. 质量相同的不同物质升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量多 C. 比热容的单位是J/(kg ) D. 比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容一定不同 2. 夏天,海边的昼夜温差小,这是因为水的比热容较大。下列现象中不能反映水的这一特性的是( ) A. 汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质 B. 春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 C. 炎热的夏天常常在教室的地面上洒水 D. 城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温 3. 质量和初温相同的铜球和水,它们吸收相同的热量后,将铜球立即投入水中,则( ) A. 铜球和水之间无法热传递 B. 温度由铜球传给水 C. 热量由铜球传给水 D. 热量由水传给铜球 4. 有一堆潮湿的沙子,其比热容为1.2 10 J/(kg )。为了测量这堆沙子的比热容,小明取出了其中50g的沙子,并将其放入一个质量为100g的烧杯中。然后他用一个功率为200W的电加热器给它们加热,并用温度计测量沙子的温度。他发现,在5min内沙子的温度从20 升高到了70 。则这堆沙子的实际比热容为( ) A. 大于1.2 10 J/(kg ) B. 等于1.2 10 J/(kg ) C. 小于1.2 10 J/(kg ) D. 无法确定 填空题: 1. 水的比热容为_,其物理意义是_。 2. 质量为2kg的水,温度升高了50 ,吸收的热量为_J。[c_水=4.2 10 J/(kg )] 3. 甲乙