华东师大版（2024）九年级上册比热容表格教案

这是一份华东师大版（2024）九年级上册比热容表格教案，共7页。教案主要包含了复习回顾，激发学生思维，逻辑分析，寻找Q，能力提升，热量计算公式的应用，拓展思维，对计算公式变形，小结，构建知识网络等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
科学
年级
九年级
学期
秋季
课题
7.2比热容（第二课时）
教科书
书 名：义务教育教科书·科学·九年级上册（华师大版）
出版社：华东师范大学出版社 出版日期：2014年6月
教学目标
科学观念：根据比热容公式能够进行简单的吸热、放热计算；
科学思维：能用比热容的知识来解决生活中的现象；并通过比热容的运用，感受物理学与生活的联系；
探究实践：熟练运用公式进行简单的计算；
态度责任：通过比热容的运用，感受物理学与生活的联系。
教学内容
教学重点：
运用比热容进行简单的吸热和放热的计算；
教学难点：
根据比热容进行简单的吸热、放热计算。
教学过程
一、复习回顾，激发学生思维
1.展示上个课时知识点，提出问题：
物质吸收或放出热的多少可以定量计算吗？
激发学生思维
2.师：我们可以通过以下分析来找一找热量、质量、比热容、温度四个物理量之间的定量关系。
二、逻辑分析，寻找Q、m、△t、c之间的定量关系
1.已知水比热容4.2×103焦/（千克·℃）的意义为1千克水在温度升高1 ℃时吸收的热量为 4.2×103焦。那么：
【例题】
① 2千克的水温度升高1 ℃时需要吸收多少焦的热量？
② 1千克的水温度升高2 ℃时需要吸收多少焦的热量？
2.而煤油的比热容2.1×103焦/（千克·℃）意义为1千克水在温度升高1 ℃时吸收的热量为 2.1×103焦。那么：
【例题】
① 1千克的煤油温度升高1 ℃时需要吸收多少焦的热量？
② 4千克的煤油温度升高1 ℃时需要吸收多少焦的热量？
3.师：通过以上练习我们可以分析出关于物体吸收热量与质量、升高的温度、比热容的定量关系吗？
引导学生分析认识：
在比热容和质量相同时，物质吸收的热量与升高的温度成正比；
在比热容和升高的温度相同时，物质吸收的热量与质量成正比；
在升高的温度和质量相同时与比热容成正比；
4.师：由此你能总结出关于物体吸收（放出）热量的的计算公式吗？
引导学生总结推理热量计算公式：
明确各物理量符号：Q:热量 m：质量 c：比热容 t0 ：初温 t：末温
根据发现推理公式：


可以将初温与末温之差用△t表示→
三、能力提升，热量计算公式的应用
1.师：在公式应用中我们需要注意什么问题呢？
引导学生结合前概念分析：
要统一各物理量的单位：根据c的单位推理m、t、Q的单位都需要统一为国际单位；
结合比热容的特点：
公式适用于物态不发生变化时物体升温（或降温）过程中吸热（或放热）的计算。如果过程中存在着物态变化，就不能使用这种公式进行计算。
2.公式的应用：
① 学会分析：
【例题】 将2kg水从15℃加热至100℃，水需要吸收多少热量？
a.理清信息数据：已知水的质量m=2kg，初温 =15℃，末温 =100℃；查表得水的比热容
c=4.2×103J/（kg·℃）。
b.列式代入数据计算：Q吸=cm△t= 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-15℃)
=7.14×105J
② 学会明确关键问题：
【例题】 将2kg水从100℃冷却至20℃，水放出了多少热量？
a.明确问题信息：冷却至表示末温，求的是放出的热量。
已知水的质量m=2kg，初温 =100℃，末温 =20℃；查表得水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。
b. Q放=cm△t= 4.2×103J/（kg·℃)×2kg×（100℃-20℃） =6.72×105J
③ 学会区分t、t0、△t：
【例题】 将2kg水从100℃降温20℃，水放出了多少热量？
a.明确温度信息：降温表示的是△t。
已知水的质量m=2kg，△t=20℃；查表得水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。
b. Q放=cm△t= 4.2×103J/（kg·℃)×2kg×20℃=1.68×105J
④ 学会综合性分析：
【例题】质量为500g的铝壶装有2kg的水，把这壶水从15℃加热至100℃，壶和水总共放出了多少热量？
a.注意题干中的差别信息：
已知壶的质量m1=500g=0.5kg,水的质量m2=2kg；初温 =15℃，末温 =100℃；查表得铝的比热容c1=0.9×103J/(kg·℃），水的比热容c2=4.2×103J/(kg·℃)
b.Q1=c1m1△t=0.9×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃-15℃)=0.3825×105J
Q2=c2m2△t=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×（100℃-15℃）=7.14×105J
Q放=Q1+Q2=0.3825×105J+ 7.14×105J =7.5225×105J
四、拓展思维，对计算公式变形
1.师：反过来1J的热量能使1g水的温度升高多少度？
引导学生拓展思维，思考能否根据热量计算公式推导出有关物体质量、比热容和温度的有关计算公式。
m、△t相同时，Q与c成正比可知：
c、△t相同时,Q与m成正比可知：
c、m相同时,Q与△t成正比可知:
2.学会选择合适的公式解决相应问题：
a.学生根据上一环节的收获设计实验比较方案。
引导学生完善解读方案：
用相同的酒精灯：可以控制无关变量，使加热相同时间物质吸收相同的热量；
缓慢提拉搅拌棒：使液体受热均匀。
观察比较升高相同温度所需时间：用以反映所吸收的热量多或少。
进行演示实验1，学生观察
分析实验现象和结果：

物体
质量／ kg
初温／℃
末温／℃
升高的温度／℃
加热时间／ s
吸热情况（多／少）
水
0.21
30.0
50.1
20.1
584
多
沙子
0.21
30.0
50.1
20.1
226
少
分析可知：相同质量的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量更多。
由此获得实验结论：相同质量的水的吸热能力比沙子更强。
2.师：其他物质的吸热能力是不是和水也不一样呢？
进行演示实验2：同时加热相同质量的水和玉米油
物体
质量／ kg
初温／℃
末温／℃
升高的温度／℃
加热时间／ s
吸热情况（多／少）
水
0.15
26.3
45.1
18.8
624
多
玉米油
0.15
26.3
45.1
18.8
166
少
学生类比分析
3.引导学生总结：相同质量的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不同的。
三、基于经验的理解：比热容
1.师：大量的实验表明相同质量的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不同的。物质吸热的多少与物质的质量、升高的温度和物质的种类都有关系，那么如何表示我物质的这种性质呢？一起阅读书本146页内容。
2.学生认识比热容基本信息：
① 定义：单位质量的物质，温度每升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
② 符号：c
→用模型帮助学生结合上一环节所学内容理解比热容。
比热容值：进一步实验表明单位质量的某种物质温度降低 1℃放出的热量，跟温度升高1℃吸收的热量相等，即等于它的比热容值。
→定义也可以表达为：单位质量的物质，温度每升高（降低）1℃吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容。
根据定义推理单位：焦／（千克•℃），读作焦每千克摄氏度，符号J／(kg•℃)
⑤ 总结：例如水的比热容c为：4.2×103焦/（千克· ℃）
3.深入认识比热容的差异
师：不同物质比热容不同，请你继续阅读书本146页表格，你还有哪些新发现呢？
学生阅读表格总结：
水的比热容很大；
有些物质在不同状态下比热容不同；
比热容相同的不一定是同种物质；
液体的比热容往往比固体的比热容大
4.引导学生理解比热容的意义：
比热容是物质的一种特性，反映物质吸热或放热能力的大小，它只跟物质种类有关，而与物体的质量 、温度变化等因素无关。
例如水的比热容为4.2×103焦/（千克· ℃）
表示：1千克水在温度升高1 ℃时吸收的热量为4.2×103焦。
也表示：质量为1kg的水温度每降低1℃需要放出4.2×103焦的热量。
5.巩固对比热容的认识
① 一壶水与半壶水的比热容谁大？
→一样大，因为比热容是物质的特性与物质的质量无关
② 20℃的水和60℃的水都加热至100℃，谁的比热容大？
→一样大，因为比热容是物质的特性与物质温度变化量无关
如右图所示等质量甲乙关系，请分析甲和乙的比热容谁大？
→相同情况下，比热容大的吸热（放热）能力更强，对冷热
反应灵敏度较低，升温（降温）慢；比热容小的吸热（放
热）能力更弱，对冷热反应更灵敏，升温（降温）快。
四、拓展思维，联系生活实际，提升科学能力
1.学生应用以上环节所学知识点解释该图现象：
因为水的比热容大，吸热能力强，升温慢，使水杯温度难以达到着火点，所以不能燃烧，而沙子比热容小，升温快，使水杯温度升高较高，接近着火点，所以被烧碳化。
2.生活中有哪些利用了水的比热容大的特点工作的例子？
学生思考，举例分析：
汤婆子：内部灌热水利用的就是水的比热容大，降温慢，能够较长时间保持较高温度；
而用布袋装是利用布袋的比热容大，升温慢，不会因为温度过高而烫伤身体。
暖气片：内部灌热水利用的就是水的比热容大，相同质量情况下，降低相同温度能够放
出更多热量，提高取暖效率。
发动机冷却剂：内部灌热水利用的就是水的比热容大，相同质量情况下，降低相同温度
能够放出更多热量，提高取暖效率。
砂炒栗子：利用的是砂的比热容小，相同质量情况下，吸收相同的热量，可以升高更高
的温度，使炒栗子的温度达到更高。
体温计里的水银能否换成水：体温计里装水银主要利用的是水银的比热容小，升温快，
在质量相同时，升高相同温度，水银吸收的热量少，所需的时间短，可以更快测出体温。水的比热容太大，升温慢，不适用于体温计。
3.师：还有许多自然现象是因为物质的比热容差异导致的。
引导学生思维进阶式分析
相同光照下水的温度和沙子温度的差异原因：
水的比热容比砂石大。质量相同的水和砂石吸收相同的热量后，砂石升高温度要比水大得多。
同一天同纬度的海陆昼夜温差的差异原因：
导致该现象的原因是沙漠地区砂石多，比热容比水小，相同光照条件下，地面温度升高更高，使得白天气温高于海边；夜里砂石降温快，相同时间能降低到更低温度使得气温下降更低，低于海边。
海陆风形成原因：
陆地比热容小，温度变化快，海水比热容大，温度变化慢，因此白天陆地温度高海洋温度低，刮海风；夜晚陆地温度低海洋温度高，刮陆风。
用模型辅助理解：
五、小结，构建知识网络
1.师：通过以上分析，相信同学们对本节课知识有了更深的认识，请你总结本节课的知识点。
学生总结本节课的的要点。
2.师：你会用进今天所学的的内容了吗？在课后你可以继续对课本147页科学 技术 社会 环境内容向你的同学、老师进行科学解释。