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- 2021-10-27 发布
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课题:比 热 容
教
学
目
标
知识技能
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
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”.
情感态度与价值观
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
教学难点
理解比热容概念并能利用它解释有关现象.
教学重点
比热容的概念和热量的计算.
教学方法
探究式法、反馈法、分组实验法、 综合法、分析法、归纳法、比较法
教具和
媒体
多媒体计算机、铁架台、石棉网、酒精灯、热得快、沙子、水、煤油、天平、温度计、秒表、细线、烧杯等
教学过程设计
活动流程
师生活动
设计意图
创设情景引入课题
(大屏幕投影视频)
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。
创设物理情景,营造宽松的气氛,稳定学生的情绪,尽快进入角色,并提问激发学生的斗志,努力拼搏,把握现在,展望未来。
制造问题悬念,诱发学生强烈的探索欲望。
提出问题——科学探究的前提
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?
对于这两个生活中的实际问题,学生应该容易回答,然后由浅入深继续提问
提出问题,让学生猜想并讨论,培养学生的发散思维。教师引导学生互相交流、反驳,对回答不完善的地方可补充完善。
探索研究新课教学
实验探究
作出猜想——科学结论的先导
学生可能从生活中的经验进行多种猜想:
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。
制定计划与设计实验——科学探究的具体化、程序化
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:
一、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。
二、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。
设置问题:
1.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。)
2.怎样获得质量相同的水和沙子?
3.怎样测出它们的温度?
4. 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。)
5.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,
学生猜想,小组讨论,以求思维的多样性。
高效率的交流,使学生从别人的方案中得到有益的启发,认识到交流与合作的重要性。
重新分组后,学生有了归属感、荣誉感。以小组为单位,通力合作,取长补短,形成合作、竞争的学习气氛。
本节课是初中阶段最后一节较完整的实验探究课,学生已经举备一定的设计能力,通过这些问题的设置进一步强调演示实验的可视性、准确性、操作性、实用性。
把学生的方法引向更合理的途径上。
进行实验、收集数据——科学事实是进行科学分析的根据
学生进行实验,并自己设计出合理的表格收集数据。教师巡回指导,发现问题及时纠正。
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
分析归纳——“实验后的思考有时比实验本身更重要!——牛顿”
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。
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。
得出结论——享受成功的快乐
(一)、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。
(二)、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。
要求学生进行实验室认真仔细,培养学生严谨科学态度。并取得学生大量的数据进行展示比较,便于总结结论。
此环节中学生的主动性得到充分发挥,能力在争辩中得到提高。
采用类比分析,对比分析让学生理解不同物质吸热能力的强弱。
培养学生的逻辑思维能力,分析能力,语言表达能力。
比热容概念教学
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。
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。
单位:在国际单位制中,比热的单位是焦耳/(千克·oC)【J/(㎏·oC)】,读作焦耳每千克摄氏度。
a焦耳/(千克·oC)表示:质量为1千克的该种物质,温度每升高1 oC时(或降低1 oC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?
培养学生对数据地分析处理能力。
比热容与生活
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.在日常生活中,哪些地方利用了水的这一属性?
2.在自然现象中,有哪些现象可用水的这一属性解释?
(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)
1.为比较不同物质的_____能力,引入了比热。水的比热是_____。
2. 水的比热是4.2×l03J/(kg·0C)-1,这说明1kg的水_____。
3. 判断:热水的比热比冷水的大。( )
培养学生的信息交流能力,敢于将自己的见解公开与他人交流的愿望,敢于提出与别人不同的见解。
热量的计算
请同学们思考,2kg铝温度从300C加热到1000C,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=cmΔt
出示反馈练习:
1.质量为4kg的水,温度升高500C吸收的热量是多少?
2.质量为8kg的热水,从1000C降到800C放出的热量是多少?
学生计算并作答。
强化练习,加深对热量公式的理解,培养学生运用物理知识解决实际生活中问题的能力。
社会热点
请同学们阅读课本的“STS”,思考讨论:
1.为什么沿海气温不像内陆气温变化显著?
2.热污染的主要来源包括哪些?什么是热岛效应?什么是温室效应?它们产生原因是什么?同学们作为21世纪的建设者,为保护我们共同的家园,提出你对热污染问题的解决设想。
此题为开放性题目,目的是唤起学生对社会热点问题的关注,发展学生的实践能力和开创意识,从而能担负起保护美丽地球的责任。
小
结
同学们在本节课中都有哪些收获?
(学生讨论之后做知识小结。)
本节课不仅仅要了解比热容的有关知识,更重要的是让同学们掌握科学探究的方法,培养学生探究问题的能力。
布
置
作
业
1.请同学们回去后,写一篇关于“热污染”的调查报告。
2.完成课本上“动手动脑学物理”的4个题。
板
书
设
计
三、比热容
(一)比热容
1.定义:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。符号c。
2.单位:焦每千克摄氏度,符号J/(kg•℃)-1
3.意义:比热容是物质的一种属性。
(二)比热容与生活
(三)热量的计算
1.公式:Q=cmΔt
2.应用:
(四)社会热点