13.3比热容集体备课教学设计主备课：尧国邦参与人：刘安黄国良魏安吴振明吴培钰全建平教学目标：（一）知识与技能1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性，掌握比热容的单位。2.能用热量的计算公式解决较简单的热量计算题。（二）过程与方法1.通过探究，比较不同物质的吸热能力；2.阅读“气候与热污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解“热岛效应”。（三）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。教学重点：比热容的定义与应用。教学难点：运用比热容的概念，解决实际问题。教学方法：演示实验与学生实验相结合的教学方法。教学用具：烧杯两个，各装等量的水和煤油，两支温度计，两个相同功率的电热器（热得快），两个搅拌器。教学过程：（一）复习提问提问：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？（二）引入新课利用热量单位卡的规定引入新课。从热量单位卡的规定，我们知道使1克水升高1℃需要吸收的热量是1卡。这个规定中限定了1克的水，限定了温度升高1℃。可见水的质量越多，升高温度的度数越多，需要吸收的热量越多。其实大家也都有这方面的经验。举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。卡的规定中，还限定了升温的物质是水。那么，其他物质，在质量相等、温度升高的度数也相等时，吸收的热量是不是跟水一样多呢？（三）新课教学一、热量的大小跟哪些因素有关？热总是由高温物体传向低温物体，直到温度相等为止。高温物体放热，温度降低；低温物体吸热，温度升高。当物体的温度升高或降低时，物体吸收或放出的热量多少跟什么条件有关呢？1．热量跟物体的质量有关。我们都有这样的常识，同温度的一壶水和半壶水，要加热到沸腾，一壶水吸收的热量多。同样，要把开水自然冷却，水越少，凉得越快，所以，物体温度升高或降低时，吸收或放出的热量跟质量有关。质量越大，热量越多。2．热量跟物体升高或降低的温度有关。同一块铁，把它烧到温度为100℃需要的热量少，继续把它烧到1000℃，需要的热量多。可见，物体吸收或放出的热量还和升高或降低的温度有关。温度的变化越大，热量越多。3．热量跟物质的种类有关。我们也有这样的经验：一块铁放在火上烧很快就非常烫了。而对水加热，经过很长时间，水才微微发热。也就是说，铁比水容易热（即吸收的热量少）。为了比较不同物质的这方面的热学特性，我们做下面的实验（介绍实验装置，讲解观察的内容）。这是两个相同的烧杯。在烧杯中分别装入质量相等的水和煤油，用相同的电热器对它们加热。水和煤油吸收热量，温度升高，我们用温度计测量水和煤油的初温度和末温度。由于电热器是完全相同的，可以认为在相等的时间内，它们放出的热量相等，水和煤油吸收的热量也相等。实验时我们观察水和煤油温度的变化。实验开始。先请同学测量水和煤油的初温，现在开始加热，接通电路。（操作并搅拌。三分钟后记录水和煤油升高到的温度，并写在黑板上）从实验记录可以分析出以下几点：①相同时间，水和煤油吸收的热量相等。②煤油的温度升高的多。③相同质量的水和煤油要升高同样的温度对水加热的时间应该长，即，水应该吸收更多的热量。可见，不同物质，质量相同，升高同样的温度，吸收的热量不等。二、比热容为了比较不同物质，在质量相同，升高同样的温度时吸收的热量不等这一热学性质，我们引入比热容的概念。1．单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫该物质的比热容。单位质量的某种物质温度升高1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等，也是它的比热容。2．比热容的单位：比热容的单位是焦耳/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。3．巩固比热容的概念和单位。水的比热容是4.2×103焦耳（千克·℃）。它的物理意义是一千克水，温度升高1℃，吸收的热量是4.2×103焦耳。请大家读第132页的比热容表，并解释物理意义。（学生读、讲）三、热量的计算1．推导公式。根据比热容的物理意义，以及热量跟物体的质量和温度的变化有关，就可以计算物体的温度改变时吸收或放出的热量。例1．2千克的水，使它的温度由20℃升高到100℃，水吸收多少热量？根据水的比热容是4.2×103焦/（千克·℃）可知，1千克水，温度升高1℃吸收4.2×103焦耳的热量。那么2千克的水温度升高1℃吸收的热量应是4.2×103焦/（千克·℃）×2千克。这些水的温度升高了100℃-20℃=80℃时，吸的热量是4.2×103焦（千克·℃）×2千克×80℃=6.72×105焦耳。所以，计算热量的公式是Q吸=cm(t-t0)其中c表示物质的比热容，用焦/（千克·℃）作单位；m表示质量，用千克作单位；t-t0表示物体升高的温度，用摄氏度作单位；Q吸表示吸收的热量。如果物体的温度下降，放出的热量Q吸=cm(t-t0),t-t0表示下降的温度。例2．质量是10千克的冰，温度由-20℃升高到0℃，冰吸收多少热量 |
