内容正文:
第十二章 内能与热机
12.3 研究物质的比热容
第1课时 比热容
教
材
解
读
本节课的主要内容是比热容,从探究入手,到建立概念,再到应用.可以说这节课是初中物理中最难理解的内容之一,需要花很大力气去理解比热容实验以及比热容概念.比热容又是下一课时关于热量的计算和比热容应用的基础,所以本课时起到承上启下的作用,如果学生掌握不好就会导致整个热学的概念不清、理解混乱.
教
学
目
标
知识与技能
①了解比热容的概念,知道比热容的单位及其读法、含义;
②知道比热容是物质的物理属性之一,是反映物质吸、放热性能的物理量;
③了解一些常见物质比热容的大小,记住水的比热容大小,理解其含义.
过程与方法
①经历实验探究过程,学习感知科学归纳的方法;
②培养学生的创造能力和创造性思维.
情感、态度
与价值观
①在科学探究活动中,体验和增强联系实际及环境保护的意识;
②培养学生的团队精神和互相协作、友好相处的健康心态.
重
点
难
点
重点:①学生在整合知识的基础上进行实验设计、修正实验方案、选择实验器材、进行实验;
②学生主动获取知识、建构框架,自主得出比热容的概念.
难点:比热容概念的理解.
教学建议
探究不同物质的吸、放热性能是初中物理中比较难的实验之一,尽管教材编写者已充分考虑到学生设计和实验操作的难度较大,对探究的内容做了简化,但教师仍然需要注意及时指导和协助学生,以保证每组学生都观察到相应的实验现象,得到较好的实验结果.
比热容的概念反映了不同物质吸、放热性能上的不同,有了前面的实验基础,学生接受比热容的概念就比较顺畅了.比热容的定义可以直接给出,但教师要引领学生解析其中的关键词及其含义.如为什么要限定“单位质量”“温度升高1℃”,这是因为比热容是以热量来定义的,而热量跟物体的质量和升高的温度都有关.比热容是初中物理出现的唯一一个由两个以上物理量来定义的物理概念,教师对概念的表述与单位的教学都要充分估计学生认知的困难,把铺垫和引导做得细一些.
对于比热容的单位,要结合阅读数据表“一些物质的比热容”,明确其含义.把重点放在理解比热容的物理意义上.
建议教师按照教材设计的顺序设计教学.教学的难点在于实验设计,实验设计的难点在于如何衡量吸热多少.所以建议教师一上课在进行“吸热多少与什么因素有关”猜想的时候就强调,加热时间长的吸热多,加热时间短的吸热少;到了选择器材时再次强调用相同火焰的酒精灯,就可以用加热时间衡量吸热多少;这样实验设计的难点就可以突破了.
教学方法
实验探究、阅读、讨论与交流.
学点1 探究物质的吸、放热性能
小组之间交流、讨论教材P31、P32的内容,结合图12-3-1,完成下列问题:
图12-3-1
[猜想假设] 由同种物质在质量相等、温度变化相同时,吸收或放出的热量相等,由此猜想不同物质,在质量__相等__,温度变化__相等__时,它们吸收或放出的热量__不相等__(均选填“相等”或“不相等”).
[实验设计] 根据猜想我们可以先用__天平__测量出相同质量的水和砂石;然后利用相同的酒精灯,给它们加热相同的时间,观察__温度计__示数的变化情况.
[实验器材] 烧杯、铁架台、酒精灯、石棉网、__天平__、钟表、__温度计__、火柴、搅拌器.
[实验步骤] 取两个__规格相同__的烧杯,分别装入__质量相等__的水和砂石作为研究对象,组装实验器材(如图所示).用__相同__的酒精灯对它们进行加热,同时搅拌砂石和水,使之__受热均匀__.观察在相同的加热时间内,砂石和水__升高的温度__.
[实验结论] 分析如下实验数据可得出:质量相等的水和砂石,加热相同的时间,它们升高的温度__不相同__(选填“相同”或“不相同”);质量相等的水和砂石,升高相同的温度时,它们的加热时间是__不相同__(选填“相同”或“不相同”)的.由此得出质量相等的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量__不相等__(选填“相等”或“不相等”).
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
水的温度/℃
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
砂石的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
学点2 比热容
自学教材P33,完成下列的问题:
问题1:结合教材内容,试着阐述出比热容的概念:在物理学中,用比热容表示物质的__吸、放热__性能,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.比热容用符号__c__表示,单位是__J/(kg·℃)__,读作“__焦每千克摄氏度__”.
问题2:结合教材P33表格