初中第3节 比热容教案

13.3 比热容 教案

教学目标

1.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特性。

（2）会查比热容表，了解一些常见物质的比热容，尝试用比热容解释简单的自然现象。

（3）会进行物体吸热、放热的简单计算。

2.过程与方法：

通过实验探究，建立比热容的概念。

3.情感态度和价值观：

（1）利用比热容的知识解释简单的自然现象，加强物理与生活的联系；

（2）有利用物理知识解释生活现象的意识。

教学重难点

重点：比热容概念和应用，以及热量的计算。

难点：比热容概念的建立。

一、创设情景，导入新课

出示课件，让学生观察、分析。

这两位同学的对话说的是否正确？这节课我们就来探究这个问题！

二、讲授新课

知识点一：探究不同物质的吸热本领

提出问题：大家都做过饭，考虑一下，给质量相同的水和食用油加热时，哪个温度上升的快?如何进一步的探究验证？

制定计划与设计实验：要比较不同物质的吸热性能，需要取质量相等的不同物质，使其升高相等的温度，比较各自吸收热量的多少。或取质量相等的不同物质，使其加热相同的时间，比较各自升高的温度。

进行实验：学生根据所涉及的实验，选出适当的实验器材进行实验，同时记录数据。

交流评估：让学交流、讨论，在实验的过程中有哪些不足和需要注意的地方。

归纳总结：（1）装水和食用油的烧杯规格要相同，要保证除了水和砂子不同之外，其他条件都相同。实验中是通过观察水和砂子升高同样温度吸收热量是否相等来验证其吸热性能是否相同。）

（2）实验中需要不停搅拌，这样才会受热均匀。

实验结论：在质量相等、升高的温度相同的情况下，不同物质吸收的热量不相等。

知识点二：比热容

活动1：根据学生自己探究的实验得出比热容的定义。

活动2：让学生自学课本的11页内容，得出比热容的单位、符号和几种常见的比热容值。

归纳总结：

一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容，用符号C表示。

（2）单位：J/（kg·℃）

（3）水比热容是4.2×103 J/（kg·℃），表示1千克的水温度升高1·℃所吸收热量是4.2×103J。

知识拓宽：出示课件，让学生从以下几个方面的来理解比热容的概念。

（1）比热容是物质本身的一种特性。是由物质本身决定的，与物体的质量大小、温度高低、升高或降低温度的多少、吸收或放出热量的多少等因素无关，可用来鉴别物质。

（2）当物质的状态发生改变时，比热容改变。

（3）比较两种物质吸收热多少时考虑物质的比热容、质量和温度升高的度数这三个因素，吸收多少与物体的温度无关，与物体升高的度数有关。

（4）比热容是表示物质吸、放热本领大小的物理量，在相同条件下不同的物质吸收（或放出）相同的热量，物体的温度不同，比热容小的温度变化大；相同质量的不同物质，升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热量不同，比热容大的吸收（或放出）的热量多，正是由于这一特性，自然界中有许多现象都是由比热容的大小引起的。

典例剖析：下表是一些物质的比热容[J/（kg•℃）]：

根据表中数据，下列判断正确的是（　　）

A．物质的比热容与物质的状态无关

B．100g水的比热容是50g水的比热容的两倍

C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大

D．寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大

【点拨】比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、温度计吸放热情况无关；质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化与物质的比热容成反比．由此展开分析，得出答案。

知识点三：比热容在生活中的应用

活动1：想一想：夏天，我们在水边玩耍的时候，脚踩在沙子上有什么感觉？踩在水中有什么感觉？为什么有不同的感觉？阅读P13页图13.3－3的图片与相关内容，想一下怎么回答。

让学生交流、讨论后回答：砂石和海水受太阳照射时间相同的条件下，砂石的比热容小，温度变化大；海水的比热容大，温度变化小。故感觉砂石烫，海水不那么烫。

活动2：让学生阅读“想想议议”，然后思考： 在夏天，在室内洒水可以降温，这是利用了什么？现在我们很多同学家中有小汽车，打开小汽车的前盖，会看到一个大水箱，水箱起什么作用？里面装的是什么液体？为什么要装这种液体？如果是在北方，在冬天很冷的情况下，能否只装这种液体，如果不能，应该怎么解决？

学生交流得出答案：水的比较容大，等质量的水和其它物质相比，吸收同样的热量，水的温度升得慢，吸热或致冷效果好。降低同样的温度，水放出的热量比较多，取暖效果较好。

归纳总结：水的比热容较大这一特性的应用

（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定温度吸收（或放出）的热量很多，有利于作冷却剂或用来取暖。

（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多热而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。

知识拓宽：我们大部分地区是亚热带季风气候，在海边，白天与夜晚的风向是否相同，请学生交流、讨论后回答。

归纳总结：因为陆地基本上是沙石构成的，比热容小于水，白天温度升得快，热空气上升，海洋升温慢，海洋上方的冷空气流过来补充，所以，白天风从海洋吹向陆地，。在晚上，陆地降温快，海洋降温慢，风又会从陆地吹向海洋。

知识点四：热量的计算

展示问题1：1kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少？

展示问题2：2 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少？

展示问题3：2 kg水温度升高50 ℃吸收的热量是多少？

展示问题4：物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成什么关系？

学生讨论得出：（1）物体吸收的热量与质量成正比，与升高的温度成正比，与物质的比热容成正比，计算公式：Q吸＝cm(t－t0)。（2）物体放出热量计算公式：Q放＝cm(t0－t)。

展示问题5：学生交流、讨论在利用热量的公式进行相关计算时，如何做好单位的统一？

典例剖析：小杨家的电热水器内装有5L的水，该热水器中水的温度从20℃升高到40℃，求这些水吸收的热量（C水=4.2×103J/（kg．℃）

【点拨】知道水的体积，利用密度的变形公式m=ρV求水的质量，再利用Q吸=cm（t2-t1）求水吸收的热量．

【答案】解：密度的公式由得水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg，
水吸收的热量：Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（40℃-20℃）=4.2×105J．

三、课堂小结

比热容概念的建立是本节的重点和难点，结合生活经验，如海边的沙子和海水中午时的温度不同，提出问题，不同物质在其他条件相同时，吸热温度变化可能不同。再通过实验来验证，做好实验是关键，质量相等的水和食用油吸收相同热量，升高的温度不同，相反如果质量相等的水和食用油升高相同温度，吸收热量也不等。根据实验得出比热容的定义，根据定义还可以写出比热容的计算式，根据计算式得出比热容的单位。通过阅读不同物质的比热容表，了解比热容是物质的一种物理属性，与密度、熔点等相似，它的大小与物体的质量、温度等因素无关。为了进一步加深对比热容的理解，可以利用比热容的知识解释生活中的一些现象，以及利用Q=cmΔt进行一些简单计算。

三、板书设计

四、教学反思

比热容是本节的教学重点，也是初中物理教学中的一个难点。通过本节教学要让学生建构起比热容的概念，了解比热容较深的内涵、较广的外延，能结合常见物质的比热容表，联系实际讨论一些日常现象；在正确理解比热容物理意义的基础上。

本节课在教学设计设法让学生充分体现学生的主体地位，在教学中要让学生经历探究的各个环节。针对这一点教材作了两方面的改进，一是将探究课题由“比较不同物质的吸热能力”改为“物质吸热多少可能与物质种类有关”，得出结论后再组织学生讨论，比较得出“不同物质的吸热能力”；二是对实验器材作了改进，用热水或热得快作热源来供热。

纵观本节课的设计，不难发现每个环节都由提出问题入手开展教学的，这一个个精心设计的问题，组成一个步步攀升的台阶，带领学生走向科学的殿堂。

在不违背新课程标准的前提下，在本节课教学过程中，我对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式，探究方案的设计等等。这些改革有利于培养学生的兴趣，提高学生的分析问题和解决问题的能力

同步练习：

1.（2020株洲一模）今年五一，吴力在父母的协助下，从早上8：00开始每隔半小时分别对株洲市文化园的气温和园内人工湖的水温进行了测量，如图是他根据记录的数据绘成温度t，随时间t，变化的图线.据图可以判断（   ）

A.实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较大

B.实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较小

C.实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较大

D.实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较小

答案：C

2.（2020荆门）在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是（    ）

A.沿海地区的气温比内陆变化小

B.夜间，在秧田里灌水保温

C.发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温

D.汽车发动机用水作冷却液

答案：C

3.A、B两物体质量相等，温度均为10℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，则A、B两种物质的比热容之比为（    ）

A.2：3   B.3：5    C.4：9    D.1：2

答案：C

4.甲、乙两个质量相同，材质不同的金属块，甲的初温大于乙的初温。若吸收相同的热量后相互接触，热量从乙传递到甲。若放出相同的热量后相互接触，则下列说法正确的是（    ）

A.甲比热容小，热量从甲传递到乙

B.乙比热容小，热量从甲传递到乙

C.甲比热容小，热量从乙传递到甲

D.乙比热容小，热量从乙传递到甲

答案：B

5.（2020随州二模）如图是用相同的加热装置对质量相同的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象.下列对图象的分析正确的是（    ）

A.t1-t2时间内物质a的温度不变，内能不变

B.如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量

C.温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多

D.b的比热容大于c的比热容

答案：B

6.（2020北京密云二模）小羊从下面一些常见物质的比热容表中，分析归纳出几个结论，其中正确的是（     ）

A.在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢

B.汽车冷却剂主要是由水组成

C.不同物质的比热容都不一样

D.铁块和铝块吸收相同的热量、升高相同的温度，铁块的质量大

答案：BD

7.关于比热容，下列说法正确的是（    ）

A.物质的质量越大，其比热容越大

B.物质的比热容与其吸收的热量有关

C.物质的比热容与其改变的温度有关

D.同种物质在同一状态，比热容的大小与它吸收的热量、温度的改变无关

答案：D

8.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：        （选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为         ，这种液体在0～15min内放出的热量为        。

答案：甲    2.52×103J/（kg·℃）    6.3×104J

9.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有A液体和B液体的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，液体温度随时间变化关系如图所示。

（1）试管中的A、B液体除初温相同外，还应保证         相同；

（2）实验中，加热时间长短反映的是          ；

（3）在两种液体都不沸腾的前提下，小明认为要把甲、乙两种液体加热到相同的温度然后进行比较；小芳认为要加热相同的时间然后进行此较。你认为方法可行的是        （选填“仅小明可行”、“仅小芳可行”、“两人都可行”）；

（4）分析图像可知     （选填A或B）液体的比热容大；

（5）若A、B两种液体中，一种液体是水，另一种液体的比热容是        J（kg℃）[已知c水=4.2×103J/（kg℃）]。

答案：（1）质量（2）吸收热量的多少（3）两人都可行（4）A（5）2.8×103J/（Kg℃）

10.在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，质量为2kg，温度为25℃的水吸收6.72×105J的热量后，水温升高为多少℃？若将该冷水与质量为1kg，温度为70℃的热水混合，不计热损失，混合后水的末温为多少℃？

答案：100   40