资源描述
第三节 比热容
教学目标
知识与技能
1、通过探究实验了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性.
2.尝试用比热容解释简单的自然现象.
3.能根据比热容进行简单的热量计算.
过程与方法
利用探究性学习,提高学生的思维能力.
情感态度与价值观
通过对比热容的理解培养学生探索科学的刻苦精神.
教学重点
组织、指导学生进行探究活动,归纳、理解比热容的概念.
教学难点
组织、指导学生进行探究活动.
教学方法
实验、观察、比较、归纳、综合法:通过对探究实验的观察、比较、归纳、综合,得出比热容的概念.
教具准备
烧杯2个(500ml),电加热器2个,温度计,水,煤油。
课时安排
2课时
教学过程
1.复习
提问:热传递的实质是什么?什么叫做热量?为什么热量的单位跟功的单位相同?
2.引入新课
学生阅读教材前面的“?”,在学生理解“水温度升高时吸收的热量和水的质量、温度升高的度数有关,水的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量越多”的基础上,让学生讨论所有的物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量之间的关系。
3.进行新课
(1)演示实验:出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯,但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?(请学生回答)不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。
介绍电加热器(俗称:“热得快”),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。
请两名同学帮助观察温度计,并随时报告温度。
实验结果:煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸的热量比煤油多。(把相同质量的铁块和木块放在太阳下一段时间后有什么变化,引出比热容。)
(2)比热容:换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。就是说,质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似;相同体积的不同物质,质量一般不相同。当时为表示物质的这一特性,引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。那么,现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢?(启发学生讨论,在此基础上归纳出比热容的概念)
单位质量的某种物质温度升高1℃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升1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。
(3)比热的单位:在国际单位制中,比热的单位是焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏
度。
如果某物质的比热是a焦/(千克·℃),它是说单位质量为一千克的该种物质,每升高1℃时(或降低1℃时),吸收(或放出)的热量是a焦。
(4)比热表
比热是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热。物理学中,常把由实验测定的物质的比热,列成表格,便于查找。
课本中列出了几种物质的比热,请同学们查出铝的比热及它的单位。你能具体地说明铝的比热的物理意义吗?(提问)
从表中还可以看出,各物质中,水的比热最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
水比热大的特点,在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。(分析课本图2-15,2-16,说明利用水取暖和汽车发动机散热器为什么不用铜或铁的原理)
思考:为什么我国沿海地区四季如春,而内陆地区冬季寒冷,夏季炎热?
4.小结
通过一些具体问题的讨论,使学生进一步理解比热的概念。
(1)在做课本图2-14的实验时,把水改换成蓖麻油,那么煤油和蓖麻油哪一个升温快?为什么?
(2)把质量相同的铝块、铜块、铅块放到沸水中加热,当沸水再次沸腾后,取出金属块,并把它们放到石蜡块上。它们都能使石蜡熔化,那么哪个金属块熔化的石蜡多呢?
5、作业布置:
A类:复习本节内容
B类:物理基础训练
板书设计
第三节 比热容
一、比热容定义
比热容:符号表示(c)
比热容单位:J/(Kg·℃)
二、比热容应用
教学后记
第二课时:热量的计算
教学过程设计(含作业安排)
一.复习
提问:什么是比热容?它的单位是什么?通过总结学生的回答,进一步阐述比热的物理意义,继而让学生查出水、铝、铁的比热,连同单位板书于黑板上。
二 .引入新课
以铝的比热入手,说明它的物量意义:使1千克的铝,升高1℃,需要吸收0.88×103焦的热量。
三.进行新课
(1)从铝的比热入手,将课本的例题分解成几步,逐步深入地引导学生归纳热量的计算公式。
①1千克铝温度升高1℃,需要吸收多少热?(依据铝的比热)
②1千克铝温度升高2℃,需要吸收多少热量?(0.88×103焦×2=1.76×103焦)
③1千克铝温度升高100℃-30℃=70℃时,需要吸收多少热量?(0.88×103焦×(100-30)=6.16×104焦)
④2千克铝温度升高2℃,需要吸收多少热量?(0.88×103焦×2×2=3.52×103焦)
⑤2千克铝温度升高100℃-30℃=70℃时,需要吸收多少热量?(0.88×103焦×2×(100-30)=1.23×105焦)
至此,在完成课本例题的情况下,再由特殊到一般,推导热量的计算公式。继续利用上例,在问题③之后再提出:1千克铝温度升高(t-t0)℃时,需要吸收多少热量?在问题⑤之后提出:m千克铝温度升高(t-t0)℃时,需要吸收多少热量?最后提出如果升温的不是铝,而是比热为c的另外的物质,如何计算吸收的热量。从而归纳出公式:
Q吸=cm(t-t0)
(2)我们已经总结出了物体吸收热量的计算公式。如果物体温度降低,像刚才的例题中如果铝块从100℃降到30℃,那末它要放出热量,放出的热量应当怎样计算呢?同学们可仿照物体吸热公式导出放热公式。只需要把(t-t0)改为(t0-t),即:
Q吸=cm(t0-t)
利用公式,讲解课本例题2。讲解过程中讲清单位的演算。
(3)例题3保温瓶中原有60℃的水500克,现又倒入1.5千克沸水,混合后温度变成90℃。在此过程中温水和沸水分别吸收或放出多少热量?(计算过程略,均为6.3×104焦)
计算结果表明,温水跟沸水混合时,温水吸收的热量恰好等于沸水所放出的热量。这仅仅是巧合吗?不是,这是必然的。在热传递的过程中,内能从高温物体传到低温物体,直到两物体温度相等时为止。在此过程中,如果没有内能传到其他的物体,那么高温物体放出的热量必定等于低温物体吸收的热量。
四.巩固练习 课后习题
五.布置作业
六.板书设计:热量的计算 Q吸=cm(t-to)
Q放=cm(to-t)
七.教学后记:
1.精选习题
(1)水的比热容是 J/(Kg·℃),它的物理意义是 。
(2)质量和初温都相同的铝块和铜块(铜的比热容小于铝的比热容),吸收相同的热量后相互接触,则发生热传递的情况是( )
A铜块向铝块传热
B铝块向铜块传热
C铜块和铝块之间不发生热传递
D以上都有可能
(3)甲、已两个物体的质量之比为3:2,升高温度比为4:3,它们的比热容比为5:8,则它们吸收的热量比为( )
A1:5 B5:1 C5:4 D4:5
(4)质量为1Kg的铁锅中放有2Kg的水,要把它们从20℃加热到80℃,已知铁的比热容为0.46×103 J/(Kg·℃),求铁锅和水共吸收了多少热量。
2.疑难点拨
(1)4.2×103 ,1 Kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103 J
(2)A
(3)C
(4)解:Q铁=c铁m铁(t-to)
= 0.46×103 J/(Kg·℃)×1 Kg×(80℃-20℃)
=2.76×104 J
Q水= c水m水(t-to)
=4.2×103 J/(Kg·℃)×2 Kg×(80℃-20℃)
=5.04×105 J
铁锅和水共吸收的热量Q= Q铁+ Q水=2.76×104 J+5.04×105 J
=5.316×105 J
思考:为什么沙漠地区的气候有“早穿皮袄午穿纱”的奇特现象?
温度计中的液体为什么不用水?
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