第三節(jié) 比熱容

第三節(jié) 比熱容 教學(xué)目標 1 知識與技能 嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象 能根據(jù)比熱容進行簡單的熱量計算 了解比熱容的概念 知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性 2 過程與方法 通過探究 比較不同物質(zhì)的吸熱能力 通過閱讀 氣候與熱污染 了解利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差問題 并了解一下 熱島效應(yīng) 3 情感態(tài)度與價值觀 利用探究性學(xué)習(xí)活動培養(yǎng)學(xué)生自己動腦筋想辦法解決問題的能力 教學(xué)重點與難點 重點 比熱容的概念和熱量有關(guān)計算 難點 理解比熱容概念并能利用它解釋有關(guān)現(xiàn) 象 教學(xué)過程 一 自主探究 一 自主探究 學(xué) 1 1 引入 引導(dǎo)學(xué)生 引入 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材平 P 130前面的 在學(xué)生理解 水溫度升高時吸收的熱量 和水的質(zhì)量 溫度升高的度數(shù)有關(guān) 水的質(zhì)量越大 溫度升高的度數(shù)越多 吸收的熱量越 多 的基礎(chǔ)上 讓學(xué)生討論所有的物質(zhì) 在質(zhì)量相等 溫度升高的度數(shù)也相等時 吸收的 熱量之間的關(guān)系 2 1 演示實驗 出示盛有等質(zhì)量的水和煤油的兩只燒杯 但我們明顯地看出兩者的體積 不相同 這是為什么 請學(xué)生回答 不同的物質(zhì)其密度不同 密度是物質(zhì)的屬性 介紹電加熱器 俗稱 熱得快 強調(diào)電加熱器每一秒鐘放出的熱量是一定的 兩 個電加熱器是相同的 在相同的時間里它們放出的熱量也是相等的 請兩名同學(xué)幫助觀察溫度計 并隨時報告溫度 實驗結(jié)果 煤油溫度升得快 這表明質(zhì)量相等的水和煤油在溫度升高的度數(shù)相同時 水吸的熱量比煤油多 2 比熱容 教師指出 換用其他物質(zhì) 重復(fù)上述實驗 得到的結(jié)果是類似的 就是說 質(zhì)量相等的不同物質(zhì) 在溫度升高的度數(shù)相同時 吸收的熱量是不同的 這跟我們在測量 物體質(zhì)量時 遇到的情況相似 相同體積的不同物質(zhì) 質(zhì)量一般不相同 當(dāng)時為表示物質(zhì) 的這一特性 引入了密度的概念棗某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量 那么 現(xiàn)在我們應(yīng)該怎樣表 示上述實驗所反映的物質(zhì)特性呢 啟發(fā)學(xué)生討論 在此基礎(chǔ)上歸納出比熱容的概念 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1 吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容 簡稱比熱 比熱是通過比較單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫升1 時吸收的熱量 來表示各種物質(zhì)的不同性 質(zhì) 3 引導(dǎo)學(xué)生看書 P131 133 鉤出重點知識 在不懂之處打上問號 二 完成預(yù)習(xí)作業(yè)二 完成預(yù)習(xí)作業(yè) 驗 1 對于同一種物質(zhì) 質(zhì)量越大 升高的溫度越多 則它吸收的熱量越 2 對于不同的物質(zhì) 例如一種是水 一種是沙子 如果它們的質(zhì)量相同 升高的溫度的度數(shù)也 相同 那么它們吸收的熱量是否相同呢 你認為下列哪個猜想正確 A 水吸收的熱量多 B 沙子吸收的熱量多 C 水和沙子吸收的熱量多 3 為了探究 比較不同物質(zhì)的吸熱能力 猜想 填 水 或 煤油 的吸熱能力較強 需要的器材 實驗前需考慮的問題 1 怎樣得到質(zhì)量相等的水和煤油 是不是還需要其它的器材 2 怎樣保證水和煤油吸收相同的熱量 3 測量溫度時應(yīng)注意些什么 結(jié)論 不同物質(zhì) 在質(zhì)量相等 溫度升高的度數(shù)相同時 吸收的熱量是 的 也就是說不同 物質(zhì)的吸熱能力是 的 填 相同 或 不同 4 為了表示不同物質(zhì)在吸熱能力上的差別 物理學(xué)里引入了 這個物理量 即 的某種物質(zhì) 溫度升高 所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的 用符號 表示 它的單位是 符號是 水的比熱容是 它的物理意義 是 另外 比熱容的概念還可以表述為 單位質(zhì)量 的某種物質(zhì) 溫度 1 所 的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容 5 我國北方樓房中都裝有 暖氣 用水做散熱的介質(zhì) 把熱量帶到房中取暖 用水做介質(zhì) 有什么好處 生活和生產(chǎn)中 還有沒有用水來加熱或散熱的情況 試舉例 答 6 試計算下列物質(zhì)吸收的熱量 已知水的比熱容是 4 2 103J kg 1 質(zhì)量為 1kg 的水 溫度升高 1 所吸收的熱量是多少 2 質(zhì)量是 2kg 的水 溫度升高 1 所吸收的熱量是多少 3 質(zhì)量為 mkg 的水 溫度升高 1 所吸收的熱量是多少 4 質(zhì)量為 mkg 的水 溫度升高 2 所吸收的熱量是多少 5 質(zhì)量為 mkg 的水 溫度從 10 升高到 80 所吸收的熱量是多少 6 質(zhì)量為 mkg 的水 溫度從 t0 升高 降低 到 t 所吸收的熱量是多少 如果以 Q 代表物體吸收的熱量 c 代表物質(zhì)的比熱容 m 代表物體的質(zhì)量 t0和 t 分別是 加熱前后物體的溫度 通過以上計算 可以總結(jié)出一個計算熱量的公式 Q 如果要計算物體降溫時放出的熱量 那么公式又應(yīng)是 Q 三 交流合作三 交流合作 講 1 分小組討論預(yù)習(xí)作業(yè) 然后分組抽問答案 教師糾正個別錯誤 2 教師抽問剛才學(xué)習(xí)中存在的問題并由其他組的學(xué)生或教師解答 問題 1 2 3 3 由教師重點強調(diào)指出 對于演示實驗 在探究活動之前 先要讓學(xué)生討論得出實驗所用的水和沙子的質(zhì)量相等 水和沙子升高的溫度要相等 適當(dāng)強調(diào)升高溫度 在此基礎(chǔ)上要引導(dǎo)學(xué)生選擇實驗器材和 注意點 如天平 盛放水和沙子的杯子要型號相同 加熱所使用的酒精燈型號要相同 可 以想到吸收熱量的多少就是根據(jù)酒精燈加熱時間的長短來決定 既加熱相同的時間 代表 水或沙子吸收的熱量相同 在實驗前要提示學(xué)生 實驗所研究物質(zhì)在質(zhì)量相等 溫度升高相等時 吸收熱量是否相等 讓學(xué)生帶著問 題 去觀察演示實驗 實驗過程中所需要觀察的實驗現(xiàn)象 實驗前后需要記錄的物理量 加熱前后水和沙子的溫度 實驗前對酒精燈加熱位置的確定也是本實驗的一個要點 實驗中可以同時完成兩個結(jié)論的探討 1 在加熱的過程中發(fā)現(xiàn)沙子的溫度升高的比水的要快 說明 質(zhì)量相同的水和沙子 吸收相同的熱量沙子升高的溫度比水的大 2 要讓沙子和水升高相同的溫度所需要的加熱時間的比較 說明 質(zhì)量相同的水和沙子升高相同的溫度水吸收的熱量比沙子的多 總結(jié)上面的實驗 質(zhì)量相等的不同物質(zhì) 升高相同的溫度吸收的熱量是不同的 可以類比 密度 這說明不同物質(zhì)在這種性質(zhì)上是不同的 這跟我們在測量物體質(zhì)量時 遇到的情況 相似 相同體積的不同物質(zhì) 質(zhì)量不相同 當(dāng)時為表示物質(zhì)的這一特性 引入了密度的概 念 某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量 那么 現(xiàn)在我們應(yīng)該怎樣表示上述實驗所反映的物質(zhì)特性 呢 啟發(fā)學(xué)生討論 在此基礎(chǔ)上歸納出比熱容的概念 從而引出 比熱容的概念 比熱容的單位是有熱量 質(zhì)量和溫度的單位共同組成的組合單位 可對應(yīng)其物理意義來 相互對應(yīng)理解 比熱容也是物質(zhì)的一種屬性 這個問題可以列舉一些具體的例子來讓學(xué)生去加深理解 如 一滴水與一盆水的比熱容是相等的 一根鐵釘一段鐵絲的比熱容是相等的 給學(xué)生介紹比熱容表 以某種物質(zhì)為例子 對其作全面的解析 并同時介紹出比熱容 的注意點 如 同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下的比熱容是不同的 比較出水的比熱容較大 一并帶出其在生活 生產(chǎn)中的應(yīng)用和一些自然現(xiàn)象 小結(jié)熱量的計算公式 吸收 放出 的熱量 物質(zhì)的比熱容 物體的質(zhì)量 升高 降低 的溫度 即 Q Cmt 四 當(dāng)堂搶答練習(xí)四 當(dāng)堂搶答練習(xí) 測 1 在 1atm 下 2kg 的初溫為 20 的水 吸收了 7 0 105J 的熱量后 水的溫度 A 升高到 100 B 升高到 83 3 C 升高到 103 3 D 不能確定 2 下列事例中 沿海地區(qū)晝夜溫差小于沙漠地區(qū) 在北方嚴寒的冬天 用水來作為傳熱 的介質(zhì) 給居民區(qū)供 暖氣 冬天戶外的自來水管常有凍裂 農(nóng)民伯伯為了防止植物 在夜間被凍壞 傍晚時常給田里灌水 在海邊 白天風(fēng)常常是從海面吹向陸地 水利 發(fā)電 冬天 北方地區(qū)為了防止地窖里的菜被凍壞 常常在地窖里放一桶水 不是利用 水的比熱容較大的是 A B C D 3 體積為 1 2 的由同種物質(zhì)組成的甲 乙兩物體 吸收相同的熱量后 它們升高的溫度 之比為 它們的比熱容之比為 4 一杯酒精用去了一半 它的 A 質(zhì)量和比熱容都變?yōu)樵瓉淼囊话?B 質(zhì)量和比熱容都不變 C 質(zhì)量為原來的一半 比熱容不變 D 質(zhì)量不變 比熱容為原來的 2 倍 5 某同學(xué)在做 研究影響物質(zhì)吸熱多少的因素 實驗時 得到如下數(shù)據(jù) 物質(zhì)實驗次數(shù)質(zhì)量 kg 升高的溫度 吸收的熱量 J 10 05102100 水 20 10104200 30 05101050 煤油 40 1010210