16.3比热容3

启发类比：（先研究一个社会问题：人的饭量）
某班有30位女生30天吃了粮食720斤，20位男生20天吃粮食400斤，问谁的饭量大？
应该取相同的条件进行比较，质量取单位质量（1kg），温度变化量取1K（1℃），比较起来较方便，由此得出比热容的定义。
比热容（c）：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1K（1℃）所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容。
4、水的比热容较大这一特性的应用
教师提出问题：
①汽车发动机的冷却系统为什么要用水？
②北方地区冬季供暖和热水袋里为什么要用水？
③为什么夏天住在海边不觉得热，冬天不觉得冷？
④为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差却比较大？
教师引导学生可以通过简单的计算质量都为1kg的水和干泥土吸收（或放出）4．2×103J的热量，比较水和干泥土升高（或降低）的温度的大小。
引导学生猜想并组织讨论。
思考并提出问题：不同种类的物质，吸热的本领一样吗？
猜想：
①可能与物体的温度变化有关
②可能与物质的种类有关
③可能与物态有关
④可能与质量有关
③设计实验
在设计实验时，引导学生学会控制变量法，教师给予指导。
教师要对实验步骤进行必要的演示，并指导学生设计好记录数据的表格。
实验
次数
物
质
名
取400克的水和煤油分别加到烧杯中，给它们加热相同的时间，观察它们升高的温度是否相同。
学生进行分组探究实验，并随时记录好数据。
在对实验数据分析的基础上，通过小组讨论的形式得出结论。
3、比热容
①引入目的
②定义
③单位
④比热容表
引入目的：为了表示不同种类的物质在质量和温度变化量相同时，所吸收或放出的热量一般不同的性质而引入的。
思考回答：两种
分别是做功和热传递。
在热传递中，物体吸热，内能增加，吸收多少热量，内能就增加了多少，
物体放热，内能减少，放出了多少热量，内能就减少了多少。
思考回答：热量是指内能的变化量。
只有送出去的枇杷才称为礼品。所以内能变化了多少才是热量。
2、实验探究
①提出问题
②大胆猜想
教师设疑：物体在温度变化时，吸收的热量与哪些因素有关？
学生阅读比热容表回答下列问题：
①在表中找出比热容最大的是哪一种物质？它的比热容是多少？物理意义是什么？
②冰的比热容是多少？水的比热容是冰的多少倍？
③不同物质的比热容一定不同吗？（比较冰和煤油）同种物质的比热容一定不变吗？（比较水和冰）
比热容反映了物质的什么特性？
思考为什么要引入。
思考如何比较不同物质的吸热本领不同。
引导分析：可以用热量来量度物体内能的变化，引入热量。
教师设问：怎么区别“内能”与“热量”？
分析：（打比方）把热量喻成礼品，内能比成枇杷。
例如：小明家去年从树上只摘得一箱枇杷，他把枇杷送给邻居了，那这箱枇杷就成了礼品。今年他家的枇杷大丰收了，说成他家里的礼品也大大增加了，行不？
内能既然是一种能量，说明热量的国际单位也是能量的国际单位──焦耳，简称焦（J）。
①通过对不同物质的吸热本领不同的实验探究，体会科学的探究过程，学习科学探究的常用方法──控制变量法，培养科学探究的能力。
②通过查比热容表知道不同物质的比热容一般不同，学习利用物理知识解释日常生活中实际问题的方法。
（3）情感、态度与价值观
①通过实验探究物质比热容的过程，使学生获得科学探究的乐趣，培养学生实事求是的科学态度，认识科学探究在物理学发展中的重要作用。
②通过比热容知识的广泛应用，使学生认识科学、技术和社会之间的关系，培养学生将科学服务于人类的意识。
教学过程
教师活动设计
学生活动设计
激趣设疑，创设学习情境
教师设问：夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫，可若踩在海水里就会比较凉，你知道其中的物理道理吗？
思考、讨论
1、热量
复习提问：改变物体内能的方法有几种？分别是什么？把一杯热水放到冷水中冷却，会使热水变冷，冷水变热，在这，物体内能如何改变？它们与吸热、放热有何关系？
通过类比饭量的单位给予说明，比热容的单位是复合而成的；然后提出其国际单位是J/(kg·K)，
常用单位J/(kg·℃)，分别读做焦耳每千克开，焦耳每千克摄氏度，并且国际单位和常用单位是相等的。
1 J/(kg·℃)=1 J/(kg·K)
教师提出问题：
①一杯水和一桶水的比热容谁大？
②把一块铁皮分成大小不等的两块，哪块的比热容大些？每块和整块比，其比热容有无变化？
《比热容》探究教学设计
教学课题
探究──物质的比热容
仪器材料
铁架台（2个）、500ml的烧杯2个，同规格的加热器2个，搅拌器2个，秒表，量筒，温度计2只，水，煤油等。
教学目标
（1）知识与技能
①知道热量及其单位。
②知道比热容的概念，会用比热容的知识分析、判断有关问题。
③会查物质的比热容表。
（2）过程与方法
求得：女生0．8斤/（人·天）
男生1斤/（人·天）
理解比热容的意义、单位及其读法。
思考：在比热容的定义中涉及到的是温度变化量。由关系T=t+273K可知，T1—T2=（t1+273K）—（t2+273K）=t1—t2
即它们的温度变化量是相同的。
思考回答：
①一样大
②一样大，无变化
因为比ห้องสมุดไป่ตู้容是物质本身的一种性质。
设计实验，学会控制变量法。
学生分小组设计并讨论后交流。
实验器材：铁架台（2个）、500ml的烧杯2个，同规格的加热器2个，搅拌器2个，秒表，量筒，温度计2只。
实验步骤：取两个相同的烧杯，甲杯里装400克水，乙杯里装200克水，使它们都处于室温，给它们加热到沸腾，观察加热的时间是否相同；
接着拿同样多的水400克，甲杯加热到100℃，乙杯加热到80℃，观察加热的时间是否相同；
④沿海水多，内陆砂石、泥土多，水的比热容比泥土、砂石的大，白天当它们吸收相同的热量后水温升高较小，砂石、泥土的温度升高较大；而夜晚放出相同的热量后砂石、泥土又会降得较多。
思考，讨论后学生自行交流。
小结
引导学生复习总结：
1、热量的概念。
2、实验探究（设计实验，学会控制变量法）
3、比热容：（1）引入的目的；（2）定义；（3）单位；（4）比热容表。
备注
遇到一些较难懂的知识一定要尽量与生活、社会常识联系起来，这样既可以调动学生的积极性，也可以使学生对知识有更深层次的理解。
通过查比热容表，知道了常见的一些物质的比热容，然后回答问题：
①比热容最大的是水，为4．2×103J/(kg·K)，物理意义是1kg水温度升高（或降低）1K所吸收（或放出）的热量为4．2×103J。
②冰的比热容是2．1×103J/(kg·K)。水的比热容是它的2倍。
③不同物质的比热容可能相同，而同种物质的比热容可能变化。（比热容跟物质的种类、物态有关）比热容反映的是物质的吸、放热本领。
称
质量
/g
加热
时间
/min
初温
/℃
末温
/℃
吸收热量
（多
少）
1
水
煤油
2
水
煤油
引导学生对实验数据进行分析，得出结论：
质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间，使它们吸收相等的热量，煤油上升的温度较高；要使它们上升相同的温度，对水加热的时间更长一些，水吸收的热量更多一些。
水的吸热本领比煤油的大。不同种类的物质，吸热的本领是不一样的。
教师再设问：夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫，可若踩在海水里就会比较凉，请你说说其中的物理道理。
学生思考、讨论并解释：
①因为水的比热容较大，一定质量的水升高一定温度可吸收较多的热量。
②一定质量的水降低一定温度能放出的热量比较多。
③夏天，太阳照到海面上，海水在升温过程中吸收大量的热，所以不觉得热；冬天，海水由于外界温度太低而要放出大量的热，使气温不至于降得太低，所以不觉得冷。
4、水的比热容较大这一特性的应用。
课后作业
课后第1题～第3题
教学反思
在教学中从提出问题到通过设计实验、实验探究、收集实验数据、分析比较、得出结论：不同种类的物质吸热本领不同。这样突出了新课程理念，注重科学探究式学习，使学生体验了科学探究的基本过程，学习了科学探究的方法，掌握了科学探究的基本技能，提高了学生的科学探究能力，加深了对一些概念的理解，通过应用水的比热容较大的知识解释了一些生活中常见的问题，既有利于培养学生的分析问题、解决问题的能力，也进一步理解了这节课的基本内容，还有利于激发学生的学习兴趣，较好地体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本哩念。