教学目标
1. 理解比热容的概念,知道它是物质的一种特性。
2. 能用比热容解释简单的自然现象和实际生活中的问题(如沿海地区温差小、用水冷却发动机等)。
3. 通过实验探究,了解比较不同物质吸热能力的常用方法,体会控制变量法的应用。
教学过程
一、情境导入,引发疑问
1. 展示图片:夏日沙滩,沙子烫脚而海水凉爽;冬日,海水相对温和而沙子冰冷。
2. 提问:同样的日照或降温条件,为什么沙子和水的温度变化不一样?
3. 学生讨论,引出核心问题:不同物质升高(或降低)相同温度,需要的“代价”(吸收或放出的热量)可能不同。
二、实验探究,建构概念
1. 提出问题:比较水和食用油,升高相同温度,谁需要吸收更多的热量?
2. 设计实验:
思路:取质量相等的水和食用油,用相同的加热器加热(保证相同时间吸收热量相同),比较它们升高相同温度所需的加热时间。
强调控制变量:质量相等、初温相同、加热装置相同。
3. 进行实验与收集证据:学生分组实验,记录数据。
4. 分析论证:实验发现,升高相同温度,水需要更长的加热时间,即吸收更多的热量。
5. 得出结论:不同物质,在质量相等、升高温度相吸收的热量一般不同。为了比较这种特性,物理学中引入比热容。
6. 概念讲解:
定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和温度变化量乘积之比,叫做这种物质的比热容。
公式:c = Q/(m·Δt)
单位:焦每千克摄氏度,符号 J/(kg·℃)。
意义:比热容是物质的一种特性,反映物质吸(放)热本领的强弱。比热容大,意味着温度难改变。
三、联系实际,深化理解
1. 解释导入现象:水的比热容远大于沙子,因此在相同受热或冷却条件下,水温变化慢,造成温差。
2. 生活应用讨论:
汽车发动机用水冷却(水比热容大,带走热量多)。
沿海地区昼夜温差小,内陆温差大(“海陆风”成因)。
暖气片中用热水循环供暖。
3. 简单计算练习:应用公式进行吸放热量的基础计算。
四、总结反馈,巩固提升
1. 引导学生回顾本节课核心:比热容的概念、物理意义及解释现象。
2. 课堂练习:判断说法正误,解释相关现象。
3. 布置课后作业:调查生活中还有哪些现象与比热容有关。
板书设计
物质温度变化的“代价”:揭秘比热容
一、实验发现:质量相等、升高温度相同,不同物质吸收热量不同。
二、比热容(c)
1. 定义:一定质量物质,温度变化时吸收(放出)热量与质量、温度变化量乘积之比。
2. 公式:c = Q/(m·Δt)
3. 单位:J/(kg·℃)
4. 意义:物质的特性,反映吸(放)热能力。
比热容大 → 温度难改变
三、应用
1. 解释自然现象:沿海与内陆温差、海陆风。
2. 技术应用:水冷却系统、暖气。