【沪科版】2018年九年级物理教案第十三章第二节科学探究：物质的比热容第2课时热量的计算

第 2 课时 热量的计算
【教学目标】 一、知识与技能 1.能根据比热容，推导出热量的计算公式； 2.能根据热量的计算公式进行简单的计算. 二、过程与方法 1.通过利用比热容的定义，及其和质量、温度之间的关系，推导出热量的计算公式； 2.培养学生应用数学方法解物理问题的能力. 三、情感、态度与价值观 1.锻炼学生的推导能力和动手计算能力. 2.解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦. 【教学重点】根据比热容进行简单的热量计算. 【教学难点】利用比热容的定义推导热量的计算公式. 【教具准备】多媒体课件. 【教学课时】1 课时
【巩固复习】教师引导学生复习上一课时所学内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩 固. 【新课引入】 师 我们知道比热容的单位是 J/（kg·℃）,而物质吸收（或放出）的热量与物质的质量、温度和种类有 关，请思考能否利用一个公式具体地说明热量、温度、质量、比热容之间的关系，怎样才能计算出物体温度 改变时吸（放）热的多少？要解决这些问题，下面我们就来继续学习第二节科学探究：物质的比热容. 【预习指导】 阅读课本 P42-43 公式和例题，推导初末温度、质量、变化温度的表达式，并完成对应练习册中“课前预 习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示. 【交流展示】 1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正. 2.学生质疑，教师指导释疑. 【拓展探究】 比热容的大小 教师引导学生讨论交流，怎样利用比热容的公式判断比热容的大小.

生 1：据 c 
Q吸 可知 Q 吸、m 一定，通过比较Δ t 比较比热容的大小. （m△t） Q吸 可知 m、Δ t 一定，通过比较 Q 判断 c 的大小. （m△t）
生 2：据 c 
教师点拨总结后用多媒体展示例题讲解. 例题 1 通过比较Δ t 的大小判断 c 的大小 用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图像如图所示.由图 像可以看出（ ）
A.甲的比热容比乙大 B.甲的比热容比乙小 C.甲和乙比热容相同 D.开始加热时，甲和乙的比热容为零
解析：由于两个加热器相同，当加热时间相同时，甲、乙两种液体吸收的热量相等.Q 甲吸=Q 乙吸，由图像可 知，Δ t 乙＞Δ t 甲，又由 c 
Q吸 可知当质量 m、 （m△t）
Q 吸相同时，c 乙＜c 甲.故选 A.
答案：A 例题 2 通过比较 Q 的大小判断 c 的大小 为了比较水和煤油的比热容，小明在家里做了如下实验： 在两个相同的塑料瓶甲和乙内分别装入质量相同，初温都是室温的水和煤油，在瓶口扎上气球，将它们 一同浸入热水中，如图所示. （1）观察到的现象是：________瓶口的气球膨胀得大些. （2）要使两球膨胀的大小相同，应对________加热时间长些.（填“甲瓶”或“乙瓶” ） （3）此实验表明________比________的比热容小些.
解析：本题中用气球膨胀的大小表示煤油和水温度上升的大小，两球膨胀的大小相同，反映了煤油和水

上方气球内气体的温度相同，即煤油和水升高的温度，乙瓶加热时间长一些，表明水吸收的热量多一些，即 Δ t 油=Δ t 水，Q 水吸＞Q 油吸，而 m 油=m 水，由 c  答案： （1）煤油（2）乙瓶（3）煤油水 例题 3 将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上.经过一定时间 后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示.则三块金属的比热容 c 甲、c 乙、c 丙大小相比（ A.c 甲最大 C.c 丙最大 B.c 乙最大 D.c 甲=c 乙=c 丙 ）
Q吸 可知 c 煤油＜c 水. （m△t）
解析：由题意可知，m 甲=m 乙=m 丙，t0 甲=t0 乙=t0 丙，由于冰在熔化过程中，继续加热，温度保持不变，即 t 甲 =t 乙=t 丙， ∴Δ t 甲=Δ t 乙=Δ t 丙.由图可知丙使金属块熔化的最多， 甲最少， 即 Q 丙放＞Q 乙放＞Q 甲放， 由c  可知 c 丙＞c 乙＞c 甲，故选 C. 答案：C 【课堂训练】 教师引导学生做对应练习册中的题目. 热量的计算 师 利用比热容的公式我们可以推导出热量的计算公式，请同学们讨论交流，写出吸热和放热公式，并说 明计算中应注意什么. 生：物体的温度升高时吸收的热量 Q 吸=cmΔ t 升=cm（t-t0） ；物体的温度降低时放出的热量 Q 放=cmΔ t 降=cm （t0-t） ，Δ t 为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差. 师 解题时，题目中的“升高” 、 “升高了” 、 “降低” “降低了”就是指温度的改变量Δ t.在热传递过程中， 当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据热平衡，则有 Q 吸=Q 放. 例题 4 某太阳能热水器的容积为 100L，烈日夏天，可使一满水箱 20℃的水升高 50℃，求水吸收的热量. 解：Q 吸=cmΔ t=cρ vΔ t=4.2×10 J/（kg·℃）×1×10 kg/m ×100×10 m ×50℃=2.1×107J 例题 5 质量是 2kg 的铁锤，每次都从 1m 的高度落下去打击质量为 4kg 的铁块，共打击 500 次，假设重力 对铁锤所做的功的 50%转化为热量被铁块吸收，则铁块的温度升高了多少？【c 铁=0.46×10 J/（kg·℃） 】 解：铁锤做的功 W=nmgh=500×2kg×10N/kg×1m=1×104J 铁块吸收的热量 Q=W×50%=1×10 J×50%=5×10 J 铁块升高的温度 △t= 【课堂训练】 教师引导学生做对应练习册中的题目.
4 3 3 3
Q放
（m△t）
3
3
-3 3
Q 5 103 J == =2.7℃ cm 0.46 103 J （ / kg ℃）  4kg

【课堂小结】 教师引导学生归纳总结本节课学到了什么？ 【课后作业】 1.请同学们做课本 P44 作业 35. 2.请同学们完成对应练习册中的题目. 【课后作业答案】 3.相同铝铜 5.Q 吸=cm（t-t0）=4.2×10 J/（kg·℃）×0.1kg×（90℃-20℃）=2.94×10 J
3 4
Q 放=c 铁 m′（t0′-）=0.46×103J/（kg·℃）×10×10-3kg×（100℃-25℃）=4485J
1.本节课教学中，注意引导学生利用比热容公式推导出热量的计算公式，通过用多媒体展示例题讲解， 帮助学生学会应用数学方法解决物理问题，能注意单位统一和解题规范.特别需要注意的是：在教师引导学生 进行计算时，要提醒学生分清温度变化中的“升高了多少℃”和“升高到多少℃”的区别. 2.在教学中要做到少讲精讲多练，让学生在练习中发现问题、纠正问题，教师释疑解惑，注重课前备教 案备课件，不断提高课堂效率.