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[配套k12学习]九年级物理全册10.3探究__物质的比热容教案新版北师大版


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《探究——物质的比热容》
教材分析: 教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量 多少与哪些因素有关,从而提出了比热容的概念,它是本章的重点知识。 本节教材是从学生的 日常生活常识出发提出问题,经过探究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材 更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这 是下节课进行热量计算的基础。 从学生角度看,学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握 了控制变量、转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探 究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加 深学生对比热容概念的理解。 教学目标: 【知识与能力目标】 1.尝试用比热容解释简单的自然现象。 2.能根据比热容进行简单的热量计算。 3.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。 【过程与方法目标】 1.通过探究,比较不同物质的吸热能力。 2.通过阅读 “气候与污染” ,了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题,并了解一下 “热岛效应”。 【情感态度价值观目标】 利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。 教学重难点: 【教学重点】 理解比热容概念并能利用它解释有关现象。

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【教学难点】 比热容的概念和热量的计算。 课前准备: 1.教师研读课标、教材,撰写教学设计,制作多媒体课件。 2.学生预习本课内容,收集有关资料。 3.实验器材:温度计、烧杯、热得快、铁架台、水、沙子、煤油、搅拌棒等。 教学过程: 一【抛锚】设置情境,引出问题 (大屏幕投影大海美丽的图片) 提问:美不美? 想不想去? 想象是无限的,“心有多大,舞台就有多大”,假如我们现在身临其境,在海边玩耍,赤着 脚走在沙滩上会有什么感觉?(学生回答)走在海水中又是什么感觉?(学生回答)。 我也会有这样的感觉,那么为什么会觉得沙滩上烫脚而海水中却不怎么烫呢?(学生对这 一问题进行简短的讨论)学习本节知识后你自然会明白。 二、 【探锚】探究问题,分工合作 (一)科学探究物质的比热容 1.提出问题 同学们在生活中一定烧过水,一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开?(学生回答)将一壶 水烧开与烧热,哪个需要时间长?(学生回答)。 烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?请同学们猜想一下。 (继续提问)对于不同的物质,例如,水、 沙子、 煤油,如果它们的质量相同,温度升高的度 数也一样,它们吸收的热量是否相同?它们的吸热能力是否相同? 2.作出猜想 学生可能从生活中的经验进行多种猜想: 配套 K12 学习(小初高)

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如:吸热能力不相同,夏天到海边洗澡时,会感觉沙子烫脚,而海水却比较凉;沙子的温度 高,说明沙子的吸热本领大。 如:吸热能力相同,因为它们受同样的太阳光照射。 …… 教师总结说明:吸收热量多少、 或温度变化多少,都反映了物质吸热能力的大小。 怎样通 过实验比较不同物质的吸热能力呢?请同学们参看桌上的实验器材,边讨论边合作设计实验 方案。 3.制定计划与设计实验 让学生分小组合作讨论并设计方案。 ( 在学生讨论的过程中教师要加入学生的探究设计环节,倾听学生的思路,并适时加以 点拨,培养学生的创新思维和创新意识。) 教师让学生进行实物投影展示设计方案,并让学生口头表述自己的设计思路。 学生可能设计的方案: (1)用相同质量的水和沙子,加热相同时间,通过比较它们温度升高的多少来判断吸热 能力的强弱。 (2)用相同质量的水和煤油,温度升高相同时,通过比较它们加热时间的长短来比较吸 热能力强弱。 教师将实验设计中相同或相似方案的学生重新分组。 并把实验中可能遇到的问题先提出 来讨论,有助于实验的顺利完成。 (3)设置问题: a.你会选择什么物质作为研究对象?应该用什么实验方法? (选择水、干砂石既可满足“不同物质”,又可使探究对象更具普遍性,因此地球表面的 主要组成物质是“水、土、砂”;在探究时采用“控制变量法”,使水、砂的质量相等,因为 质量也是影响吸热的因素。) b.怎样获得质量相同的水和沙子? c.怎样测出它们的温度? 配套 K12 学习(小初高)

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d. 教材上的实验装置能否很好的完成本次探究活动?本套装置有何缺陷?该如何改进? (建议学生用“热得快”,能更好的控制不同物质在单位时间内吸收的热量相同。并且在 给沙子加热时需要不断地搅拌,让沙子的各个部分均匀受热。) e.怎样确定它们吸收的热量是否相同? 学生思考、讨论,并逐一回答,教师作正确引导,把学生的方法引向更合理的途径上。 4.进行实验与收集数据 表 1 质量相同、加热时间相同时升高的温度/℃ 水 沙子(煤油) 升高的温度/℃ 表 2 质量相同、升高相同的温度时加热的时间/S 水 沙子(煤油) 加热的时间/S 5.分析归纳 请同学们从这些数据中,总结出不同物质的吸热能力,谁的吸热能力强,谁的吸热能力 弱。 学生自由讨论,并归纳结论。 可能存在的分歧:在第一种设计方案中用相同质量的水和沙子,加热相同时间,通过比较 它们温度升高的多少来判断吸热能力的强弱时。很多同学都可能认为沙子温度升高的要高, 所以沙子的吸热能力强。 这实际上是学生已习惯的顺向思维方式阻碍了学生正确判断。 我们 可以做一个类比分析:同样是一篇课文,有些同学需要 40 分钟才能背下来,而有些同学只需 要 20 分钟就可以背熟了,很显然需要时间短的同学的记忆能力更强。所以我们可这样理解: 在给等质量的水和沙子加热时,水只需要升高较小的温度就可以吸收与沙子相同的热量,当 然水的吸热能力强。其实这种逆向的思维方式在速度、功率中也有体现。

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让学生展示自己的结论,在学生结论时要求学生说出自己的依据,并明确谁的吸热能力 强(或弱)?为什么它的吸热能力强(或弱)?教师指出其中不严密的地方,加以引导和纠正。 6、得出结论 a、 在给等质量的水和沙子加热时,让它们吸收相同的热量,水升高的温度低,吸热能力强; 沙子升高的温度高,吸热能力弱。 b、 在给等质量的水和沙子加热时,让它们升高相同的温度,水吸收的热量多,水的吸热能 力强;沙子吸收的热量少,沙子的吸热能力弱。 (二)比热容概念 在物理学中怎样表示各种物质在这种性质上的差异呢? 类比分析:在研究物质的质量与体积的关系时我们发现:同种物质的质量与体积之比是 一定的,而不同物质的质量与体积之比一般是不同的。在物理学中我们用密度来表示不同物 质的这种特性。 物理学中我们也引入了比热容这个物理量,来表示不同物质吸热能力不同的特性。 1.定义:单位质量的某种物质温度升高 1oC 吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比 热。 比热是通过比较单位质量 的某种物质温度升高 1oC 是吸收的热量来表示各种物质的不 同性质。 2.单位:在国际单位制中,比热的单位是焦耳/(千克·℃)【J/(㎏·℃)】,读作焦耳每千 克摄氏度。 a 焦耳/(千克·℃)表示:质量为 1 千克的该种物质,温度每升高 1 ℃时(或降低 1 ℃时) 吸收(或放出)的热量是 a 焦耳。 几种物质的比热:(屏幕投影) 不同物质的比热容不同,比热容是物质的一种属性。 (提问)请同学们分析讨论从这个表中你可以得到哪些信息? (三)比热容与生活

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现在同学们应该知道沙子烫,而海水凉的道理了吧?那么到了晚上谁的温度要高?为什 么?(学生进行简短的讨论后回答) 教师继续设置问题,让学生讨论解决。 问题: 1.为什么沿海地区昼夜温差比较小,而内陆地区昼夜温差比较大呢? 2.为什么北方冬季供暖和汽车发动机冷却剂都用水作为工作物质呢? (给学生充分的讨论时间后回答,将物理知识与生活、 生产相联系,体现物理是有用的。 ) 师:请同学们完成下列巩固练习。(用屏幕显示) (四)热量的计算 请同学们思考,2kg 铝温度从 30℃加热到 100℃,怎样计算铝块吸收的热量?(屏幕显示) 学生小组合作讨论,做出解答。 师生共同分析归纳,总结出热量计算公式:Q=cmΔ t。 三、 【定锚】交流评价,巩固练习 1.为比较不同物质的_吸热_能力,引入了比热。水的比热是 4.2×l0?J/(kg·℃。 2. 水的比热是 4.2×l0?J/(kg·℃),这说明 1kg 的水每升高或(降低)1 所吸收或(放 出)的热量是 4.2×l0?J _。 3.下列说法正确的是( D ) A.物体温度越高,比热容越大 B.物体的质量越大,比热容越小 C.物体吸收的热量越多,比热容越大 D.物质的比热容跟物体的质量大小,温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。 4.下列物质的比热容发生改变的( B ) A.一杯水倒掉半杯 C.0℃的水变成 4 ℃的水 配套 K12 学习(小初高) B.水凝固成冰 D.将铁块锉成铁球

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5.质量为 8kg 的热水,从 100℃降到 80℃放出的热量是多少? 四、 【思锚】课后反思,改进不足 本节课采用了抛锚式教学模式来进行教学。 在此种教学模式的探索中, 我对本节课进行 反思: 在上述的教学过程中,个人感觉第五步在实际教学中不成功,主要表现在以下方面,第 一, 教师教学设计中不能充分的估计学生的实际表现和能力, 所以在设计中害怕学生不能够 分析出水的比热容在生活中的作用, 用教师的活动代替了学生的思考过程, 帮助学生分析了 比热容在生活中的作用。由于估计不足,以及害怕学生活动停滞,所以仅接着教师又代替学 生进行了下列的活动,即帮助学生分析比热容在生活中的应用,如:教室取暖、机器冷却、 稻田对稻苗保温, 并且帮助学生解释了沿海地区比内陆地区昼夜温差小的原因, 充分的体现 了教学的主体活动,而忽视了学生的主观能动性,学生在这一环节上是忠实的听众。 总体上这一节课个人感觉还是成功的,大体上一直是在引导学生参与到教学活动中来 的,学生的活动也比较多,最后的板演,很好的发现并纠正了学生的错误,提醒学生以下面 的练习中要注意这些问题,效果不错。

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