初中物理苏科版九年级全册第十二章 机械能和内能3 物质的比热容教学设计

教学环节

教  师  活  动

学  生  活  动

设计意图

1、创设情境

提出问题

一、情景导入（多媒体）

 初夏，小明和小华去海边游玩。中午，他们赤脚走在海边的沙滩上，觉得沙子很烫；当他们跳进海里时，觉得海水很凉。傍晚时，他们又去海边，却发现沙子变凉了而海水却很暖和。

实际生活中还会遇到类似的现象，你们能举例吗？

如：夏天游泳池边上的瓷砖被太阳晒得很热，而水却温度适宜；夜里瓷砖凉了，而水却比较暖合……

问：人感觉到烫和凉是因为水和沙子的什么不同？

提出问题：为什么水和沙子同一时刻的温度不一样呢？

学生议论回答

生齐答：温度不同

学生议论纷纷。提出各种猜想。

从学生熟悉的日常生活现象入手进行教学，使学生坚信物理来源于生活，物理就在自己身边，激发学生求知欲。

2、猜想与假设

3、设计实验

二、新课教学

1、活动12.5 探究物质吸热升温的属性

因为水和沙子是两种不同的物质，而且同一地点的水和沙子受阳光照射强度相同，可以近似认为他们吸收的热量相同，再根据白天和傍晚出现的现象不同，所以猜想2更合理。

你打算用什么方法来验证猜想呢？

请同学们设计一套验证猜想的实验方案
（多媒体）给出“信息快递”中实验前提：如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物体吸收的热量相同。）

问1：如何比较比较沙子和水吸热升温的快慢？

评价：两种方法在判断水和沙子吸热升温快慢的问题上效果是一致的。

问2、需要哪些实验器材

解析：玻璃棒的作用是在实验中对水和沙子进行搅拌，使之受热均匀。

问3、实验过程中有哪些注意点呢？

对，如果沙子和水的质量不同，比较两者的温度升高情况就毫无意义。另外还烧杯的规格，水和沙子的初温也要一样。

我们采用方案二进行实验，即：取等质量的水和食用油，使其升高相同的温度时，比较加热所用的时间（即比较吸收的热量的多少）。

猜想1：水和沙子吸收热量不同；

猜想2：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快

猜想3：水蒸发吸热

 
生答：通过实验证明

 
学生讨论交流，运用控制变量法设计实验。

 学生提出2种方案
 方法一： 在加热时间（吸收热量）相同的情况下，观察物体升高的温度是否相同。
方法二： 观察物体升高相同的温度所需要的时间（吸收热量）是否相同。

答：天平、秒表、温度计、水和沙子、烧杯、酒精灯、石棉网、铁架台、火柴、玻璃棒

生甲：水和沙子的质量相同，相同的加热装置

生乙：实验前还要设计好记录数据的表格。

生丙：实验中还要注意记录加热时间和温度。

生丁：实验中各小组成员要分工合作，作好配合。 

培养学生设计实验的能力是物理新课标的要求，让学生先经过自己的独立思考，充分发挥自己的能力，然后经过同学间的交流评估，互助提高，最终找到最佳的实验方案。培养学生取长补短，虚心求教，互助合作的意识。

4、进行实验

收集证据

学生分组进行对比实验

加热实验结束后，熄灭酒精灯观察水或食用油放热一段时间后的温度变化情况，从而得出物质放热与温度变化的关系。

各组实验结束后思考：

（1）质量相等的沙和水升高的温度______
（2）水比沙需要的加热时间________
（3）加热时间越长说明吸收热量________
（4）实验的结果是______________

学生进行实验

记录数据，收集证据

各组学生对数据进行分析

教师要参与到学生实验中去，与学生一起动手并适当指导，使学生的分工与合作能达到最合理，最后选几组数据投影在屏幕上，让实验小组成员分析，培养学生严谨的科学态度，良好的合作能力。

5、分析论证

总结提炼

总结评价：（教师对各个小组完成的情况进行评价）

分析数据可知：

实验结果：升高相同温度，沙子吸收的热量比水吸收的热量少

结论：质量相等的水和沙子在温度升高相同时，吸收的热量不同。

2、比热容概念的引入

展示问题：相同质量的水和煤油，升高相同温度，吸收热量相同吗？

我们只是做了水和沙子的对比实验，是不能得到水和煤油吸热多少关系的，但物理学家在大量实验的基础上，得到了一个普遍的结论，即：相同质量的不同物质，升高相同的温度时，吸引的热量是不一样的。

由此可见，物体吸收热量的多少除了与物体的质量和升高的温度有关以外，还与物质本身是什么（即物质的种类）有关。

为了说明不同物质这方面性质的不同，在物理学中引入了一个新的物理量——比热容。

（板书标题）第三节 物质的比热容

3、比热容

 引导学生得出比热容定义：

 要比较相同质量的不同物质，升高相同温度吸收的热量多少，质量和温度应该怎么取

我们把单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热。

（板书比热容定义）

问：比热是谁的比热？

可见，比热容是物质的一种特性，研究表明，同种物质比热容相同，而不同物质比热容一般不同。

4、比热容单位的引入

水的比热容是多少呢？我们来进行计算一下。

物理学家经过实验测定：10千克水，温度升高10℃所吸收的热量是4.2×105J。

那么，如果是1千克水，温度升高10℃所吸收的热量是多少呢？

是4.2×105J/10Kg得到的。

如果是1千克水，温度升高1℃所吸收的热量是多少呢？

是4.2×105J/（10Kg×10℃）得到的。

由刚才的计算可知，水的比热容是4.2×103J/（㎏·℃）

由此可见，物质的比热容单位是一个复合单位J/（㎏·℃）

在国际单位制中比热的单位是：焦/（千克·摄氏度），符号为：J/（㎏·℃），读做：焦每千克摄氏度。（板书比热容单位）

问：水的比热容的物理意义是什么？

刚才的实验最后我们观察了水和沙子停止加热后的温度变化，发现了什么？

温度的降低说明水和沙子在向外放热，水温度升高吸收热量，温度降低会放出热量，物理学家经过测定，发现1Kg水，温度降低1℃，所放出的热量也是4.2×103J

那么，将比热容的定义补充完整应该怎么说？

想要知道其他物质的比热，我们可以查一下物质的比热容表。

分析教材中一些常见物质的比热容表，你有什么发现？

5、进行简单计算：

查表可知干泥土的比热是0.84×103J/（㎏·℃）,那么1Kg干泥土放出0.84×103J热量，温度降低多少？

如果1Kg干泥土放出4.2×103J热量，温度降低多少？
如果1Kg水放出4.2×103J热量，温度降低多少？
可见相同质量的水和干泥土，放出相同热量，降低的温度不同。

现在，你能解释为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样了吗？

由学生对实验结论进行总结

生答：不同

质量取1千克即单位质量，升高的温度取1℃，尝试得出比热容的定义。

 答：是物质的比热

生答： 4.2×104J

生答： 4.2×103J

生答：1Kg水，温度升高1℃，所吸收的热量是4.2×103J

生答：水和沙子的温度降低了

生答：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，叫做这种物质的比热容

生答：1、不同物质的比热容一般是不同的
2、同种物质，状态不同，比热也不同
3、水的比热容最大

生答：降低1℃

生答：降低5℃

生答：降低1℃

生答：因为水的比热比沙子大，白天吸热相同，水升温慢，傍晚放热相同，水降温慢。

让学生分析数据，归纳得出结论，培养学生的自主学习意识和分析归纳的能力。 让学生参与概念的建构过程，领会科学研究的方法：控制变量法。培养学生从表格、图片、实物等方面获取有用信息，分析处理信息，得出结论的能力。

6、走进社会

拓展升华

小结本课

6、应用与拓展 

多媒体展示问题： 

(1)为什么沿海地区比内陆地区昼夜温差小？
 (2)为什么汽车发动机要用水进行冷却？
(3)尝试解释海陆风的成因。

7引导学生进行小结（小结要包括知识上的收获、学习方法上的收获、合作交流上的收获）。

学生逐一讨论分析解答。（教师点评总结）

 学生小结新课

新课标要求：“从物理走向社会”，只有将所学的知识加以运用，才能使其变成自己的东西，所以要让学生以社会生活中的问题为载体，施展自己的才华，培养学生运用所学知识为人类服务的意识。

7、教学反馈

课后作业；复习本节课内容，预习教材后半部分吸收和放出热量的计算。完成www第4、5题

学生课下做作业

检查学生学习情况，培养学生解题能力