初中人教版第3节 比热容一等奖教案

这是一份初中人教版第3节 比热容一等奖教案，共9页。教案主要包含了教学目标，教学重、难点，教学策略，教学准备，教学方法，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
1.理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性；
2.通过探究，比较不同物质的吸热能力。
3.尝试用比热容解释简单的自然现象；
4.能根据比热容进行简单的热量计算。
【教学重、难点】
一、教学重点
比热容概念的理解；热量的计算。
二、教学难点
比热容概念的建立；比热容是物质的一种属性。
【教学策略】
1.比热容是热学重要的物理量，也是较难理解的物理量。教材首先从日常生活常识出发，说明物质在温度变化时，吸收(或释放)的热量与物体质量和温度变化量有关，从而为比热概念的引出作好铺垫。然后安排演示实验，引导学生观察、对比、分析，最终抽象出比热的概念，并进一步由比热的定义说明其单位。最后列出一些常见物质的比热表，并联系实际讨论一些日常现象。同时，比热容是一个比较抽象的概念，通过对它的学习，可以有意识地培养学生抽象思维能力。
2.比热容的概念比较抽象，因此实验总结出来是较好的教学手段。做好演示实验，引导学生有意识地观察和思考至关重要。实验前明确实验要研究的是不同的物质在质量相等、温度升高相同时吸收的热量是否相同。在实验前要格外强调杯子内的水和食用油质量相同，两个电热棒也是完全相同的，这些实验条件对学生正确得出比热容概念是非常重要的。当学生观察到食用油的温度上升得快时，要引导学生认识到相等质量的不同物质在吸收相同热量时，升高的温度不同，并进一步引申到其它物质。最后引导学生怎样描述物质的这一特性，从而得出比热容的概念。
3.在介绍比热容表时，要教会学生怎样运用比热容表，通过比较，指出水的比热较大，为讲解水在日常生活中应用做好铺垫。另外，根据水和冰的比热不同，说明不仅不同的物质比热容不同，即使是同一种物质在不同状态下的比热容也不同。
4.为巩固学生对比热容概念的理解，可以多联系实际，列举一些日常生活中的现象，并运用比热容进行解释。
【教学准备】
多媒体课件、教学图片、教学视频、水、食用油、温度计、玻璃棒、秒表、电加热器、小烧杯等。
【教学方法】
观察、实验、归纳总结、控制变量、讲授法。
【教学过程】
【板书设计】
一、比热容
1.比较不同物质的吸热能力
2.比热容
（1）定义
（2）单位
（3）水的比热容
二、热量计算
1.热量的计算：Q吸＝cm(t－t0)或者Q放＝cm(t0－t)；
2.热平衡方程：Q吸 = Q放（若放出的热量没有损失）。
三、水的比热容大的应用
1.水的调温作用
2.热岛效应
3.水可以做热交换介质
4.海陆风的形成
教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
一、创设情景、引入新课（5分钟）
1.提出问题
夏天的中午赤着脚站在水和站在沙滩上感觉一样吗？有啥不一样啊?站在沙滩上：“哎呦！好烫啊！”站在水里：“耶！还是这里舒服！”
同样日晒的情况下，温度的差别咋就那样大呢？（带着这个疑问开始今天的学习）
利用多媒体展示视频，进一步比较水与沙滩在阳光照射下温度的差异！
引入课题：教师通过学生的讨论与回答，引入课题。
（1）学生思考教师提出的问题；
（2）学生交流讨论。
创设情境，调动学生学习兴趣
二、新课教学（约30分钟）
一、比热容
1.提出问题
（1）烧开水时，烧开一壶水和烧开半壶水需要的热量哪个多？
（2）把一壶水烧到60℃和烧到90℃，哪个需要的热量多？
教师：解释上面提出的问题，得出物质吸收热量的多少与物质的质量和物质升高的温度有关。
2.比较不同物质的吸热能力
实验探究：
(1) 准备质量相同的水和油
(2) 方案设计
方案一：升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少
方案二：加热相同的时间，比较它们升高的温度
提出问题：
（1）怎么知道哪种物质吸收热量多？
（2）要记录哪些数据？
（3）要采用什么研究方法
注意：教师要及时纠正学生回答问题中的错误与观点，并对提出的问题给出答案。
(3) 设计实验
①如何确保相同时间内物质吸热相同？
②怎样获得质量相同的水和食用油？
③怎样测出它们的温度？
④完成这次探究需要哪些实验器材？
实验器材：实验器材：学生电源、规格相同的电加热器、水、食用油、烧杯、温度计、细线、停表、天平和搅拌器等。
（4）进行实验
a. 取一定质量的水和煤油装入两容器中，安装好实验器材;
b. 记录液体加热前的温度t0;
c. 给电加热器通电一段时间后断电，同时上下拉动搅拌棒，等温度稳定后记录液体的温度t;
d. 分别记录两种液体所升高的温度。
引导学生分析实验数据
教师得出结论：由本次实验可以看出，水和食用油吸收热量的差异，是由它们的种类决定的。
注意：1、研究方法：控制变量法、转换法；
2、实验要选择质量和初温（非必要）都相同的两种物质，选用相同的加热装置；
3、实验中用加热时间反映物质吸收热量的多少；加热相同时间，说明物质吸收热量相同；
4、选用电加热器比酒精灯会好些，更好控制相同时间内吸热相同。
3.引入比热容的概念
（1）通过以上分析，我们得出不同物质“容纳热量”或者说吸热能力强弱不同，这种不同是由物质的种类决定的，它是物质的一种属性。物理学里把物体的吸热能力强弱用“比热容”来表示，不同物质吸热能力不同，即不同物质的比热容不同。
（2）学生阅读课本比热容的相关介绍，得出比热容的定义、符号、单位以及几种常见的比热容值。
（1）定义：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）公式：
（3）单位：J/（kg·℃）
（4）水比热容是 J/（kg·℃）。其物理意义：表示1千克的水温度升高1℃所吸收热量是 J。
通过课件引导学生对比热容概念的认识
（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。
学生思考
在实验探究过程中，学生思考并回答教师提出的问题
学生总结：不同的物体，当质量一定时，
①升高相同的温度,吸收的热量不等,水吸收的热量多;
②吸收相同的热量,煤油升高的温度比水的高。
培养学生获取信息的能力；进一步理解“比热容”是物质的一种属性
学生认真思考，加强对比热容概念的理解
从学生熟知的生活出发，即能快捷、方便、准确的处理问题又能感受物理知识的存在。
发散学生思维，提高分析问题能力


充分发挥学生主观能动性，积累总结归纳能力
培养学生发散思维，独立获取知识的能量
培养学生的独立思考能量
二、热量的计算
1.提出问题
（1）我们如何计算物质吸收或放出的热量呢？
（2）不同物质之间吸收或放出的热量满足怎样的规律呢？
2.教师总结
（1）通过比热容的定义，可以得出物体吸收热量的公式：
Q吸= cm(t1-t0)
Q放= cm(t0-t1)
其中：Q吸:吸收的热量，Q放:放出的热量，m:物体质量，t0:物体初温度，t1:物体末温度。
若用 Δt 表示温度变化量，则物体吸收或放出的热量为 Q=cmΔt。
3.热平衡
（1）两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高，若热量全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。
（2）热平衡方程：Q吸 = Q放（若放出的热量没有损失）。
（3）若有热量损失,且损失的热量为Q损，则有：Q放=Q吸+Q损。
典例：（2022·湖北宜昌）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
学生思考，分组讨论老师提出的问题，发言发表自己的观点
通过教师给出的题目，学生进行计算，并总结应用热平衡进行计算的方法
发挥学生主观能动性，并创设问题
提高学生的计算能力
三、水的比热容大的应用
1.提出问题
用多媒体展示图片并提出问题。
炎热夏季的一天傍晚，甲、乙两人在湖边游玩，为了纳凉问题两人发生激烈争执，甲主张划船到湖中去，乙则认为在岸上散步更凉爽，你认为谁的意见对？
教师引导，解释学生不同的观点。
教师：质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化小。因此，比热容较大的物质对调节温度有很好的作用。
水的比热容较大。当环境温度变化比较快的时候，水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高，有助于调节生物自身的温度，以免温度变化太快对生物造成严重的损害。
常见的现象有：
2.生活中常见应用水的比热容大的例子
问题一：夏天中午，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？
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。
问题二：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？
回答：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。
问题三：钢筋水泥都市，给我们的生活带来方便的同时，也给我们带来诸多不便，比如，炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3 ℃ ～ 5 ℃，这就是热岛效应，应该如何应对呢？为何沿海城市这种困扰就少一些？

问题四：谈起夏日海风，你可知道，在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著，白天和夜晚的风向往往是不同的，你知道白天风是从哪里吹向哪里？夜晚呢？
回答：白天，在太阳照射下，由于砂石的比热容小，海水比热容大，陆地升温快，气温高，空气膨胀上升，近地面气压降低，海洋的气压比陆地气压高，风是从海洋吹向陆地,形成“海风”；夜晚情况正好相反，空气运动形成“陆风”。
展示课件，观察海风的形成。
学生观看课件。思考教师提出的问题，并展开讨论。
运用所学知识分组讨论老师提出的问题
引导学生并培养独立思考问题和理论联系实际的能力
培养学生理论联系实际能量，激发学生学习兴趣
四、课堂练习
练习1：下表是一些物质的比热容[J/（kg•℃）]：
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
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。
练习2：关于比热容，下列说法中正确的是( )。
A. 物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关；
B. 物体的比热容与物体的温度有关；
C. 物体的比热容与跟物体的质量有关；
D. 物体的比热容是物体的一种属性，与温度、质量都没有关系
【点拨】比热容是物质本身的性质，反映了物质吸放热的能力，与温度质量无关；
比热容可以用单位质量的某种物质升高或降低1℃时吸收或放出的热量表示，A选项中没有单位质量和升降1℃条件，所以不正确。
练习3：用两个相同的电加热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10 min吸收的热量为[c水=4.2×103J/kg·℃]( )。
×105J B.4.2×105J
×105J D.条件不足，不能计算
【点拨】由题图可知，水温度升高60 ℃需要20 min，物质甲温度升高60 ℃需要10 min，所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：
练习4：下图是根据某沿海城市和某内陆城市一年内气温随月份变化的图线。下列说法正确的是（ ）。
A. 实线是内陆城市的气温图线，因为砂石的比热容较小；
B. 实线是内陆城市的气温图线，因为砂石的比热容较大；
C. 实线是沿海城市的气温图线，因为水的比热容较小；
D. 实线是沿海城市的气温图线，因为水的比热容较大
【点拨】由一年的气温变化曲线得出，实线所示的城市最高、最低气温差比虚线所示的城市的大；
水的比热容比沙石大，在吸收或放出相同的热量时，温度变化值比较小，所以实线表示的是内陆城市的年气温变化曲线，虚线表示的是沿海城市的年气温变化曲线。
学生解答老师提出的问题，通过计算加强对热量计算过程的理解，提高运用所学知识解决问题的能力
培养学生理论联系实际并解答现象的能力，提高计算能力
三、课堂小结（约5分钟）
教师：通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？
学生：在学生回答的基础上，教师补充、解释
学生归纳总结
培养学生总结归纳的能力
四、课堂检测
教师巡视、讲评
完成检测题
巩固提高，深化所学知识