人教版物理八年级下册163《比热容》教学设计3精品doc.docx
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人教版物理八年级下册163《比热容》教学设计3精品doc
第十六章第三节比热容
一、教学目标
（一）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特性。
2、通过对比热容概念的理解，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。
（二）过程与方法
1、通过探究，比较不同物质的吸热能力，使学生从实验中领悟比热容是如何影响物体温度的变化的，学会运用所学的知识分析解决实际问题。
2、通过设计、进行实验，让学生体会控制变量法在科学探究中的应用。
3、通过阅读“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，认识什么是“热岛效应”，并进一步认识到科学技术是一把双刃剑。
（三）情感态度价值观
2、利用探究性学习活动培养学生自己动脑想办法解决问题的能力。
3、通过对比热容的探究学习，使学生保持对自然的好奇心，对科学的求知欲，乐于探索自然规律，逐步形成实事求是的科学态度。
二、重点、难点
1、通过探究实验得出比热容的概念并联系社会生活应用其分析解决一些简单问题。
2、热量的计算。
三、课时数：
2课时
四、媒体手段：
自制幻灯片
五、前需技能：
控制变量法
六、教学过程
第一课时：
比热容的概念
教学环节
教 师 活 动
学 生 活 动
设计意图
1、创设情境
提出问题
一、引入
展示问题：
1、清晨起床后，我想吃完方便面后再去学校，暧瓶中又无热水，但时间已经不多了，我是烧开半壶水来煮方便面呢？
还是烧开一壶水煮方便面？
2、若现在有温水，也有凉水，应该选择哪种水呢？
3、将水烧开所用的时间长短与哪些因素有关？
（将水烧开所用时间长短间接反映了什么？
）
得出结论：
同种物质（水），质量越大，升高的温度越大，吸收的热量就越多。
问题：
不同物质，在质量相同、升高相同温度时，吸收的热量是否相等？
学生议论选择那种方式。
学生结合生活经验分析：
相同条件下，烧开一壶水比烧开半壶水用的时间长；将一壶凉水烧开比把温水烧开所用时间长，所以……。
从学生熟悉的日常生活现象入手进行教学，使学生坚信物理于生活，物理就在自己身边，激发学生求知欲。
2、猜想与假设
3、设计实验
二、新授
[探究]不同物质的吸热能力
实验目的：
对于不同的物质，如一种是水，另一种是食用油，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？
[实验1]：
取等质量的水和食用油，加热相同的时间（即吸收相等的热量）后，比较温度的变化。
实验步骤：
（1）观察温度计的示数，记下加热前水与温度计的示数。
（2）点燃酒精灯，加热3—4min
（3）停止加热，同时读出两支温度计的示数
（4）算出加热过程中水和食用油的温度各升高多少？
[实验2]：
取等质量的水和食用油，使其升高相同的温度时，比较加热所用的时间（即比较吸收的热量的多少）。
实验步骤：
（1）观察温度计的示数，记下加热前水与温度计的示数。
（2）点燃酒精灯，加热几min，使水和食用油升高相同的温度。
（3）停止加热算出加热过程中水和食用油所用的时间各是多少？
议论，提出各种猜想。
学生讨论交流，运用控制变量法设计实验。
培养学生设计实验的能力是物理新课标的要求，让学生先经过自己的独立思考，充分发挥自己的能力，然后经过同学间的交流评估，互助提高，最终找到最佳的实验方案。
培养学生取长补短，虚心求教，互助合作的意识。
4、进行实验
收集证据
结论1：
质量相等的水和食用油，吸收相等的热量时，食用油的温度升高的快。
结论2：
质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，食用油比水需要的时间短（吸收的热量少）。
上面的加热实验结束后，让学生撤出酒精灯，观察水或食用油放热一段时间后的温度变化情况，从而得出物质放热与温度变化的关系。
学生进行实验。
其中一半小组用方案一。
另一半小组用方案二。
学生将总结得到的结论板书到黑板上。
教师要参与到学生实验中去，与学生一起动手并适当指导，使学生的分工与合作能达到最合理，最后选几组数据投影在屏幕上，让实验小组成员分析，培养学生严谨的科学态度，良好的合作能力。
5、分析论证
总结提炼
总结学生得出的结论：
（1）质量相同的食用油和水，在冷却相同的时间（放出相等的热量）时，食用油的温度变化快（下降的多）。
（2）质量相等的食用油和水，在降低的温度相同时，食用油比水需要的时间少（放出的热量少）。
总结：
质量相同的不同物质，升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热量不相等，为了比较各种物质这种性质上的不同，物理学引入比热容这一概念。
2、比热容（c）
（1）定义
把单位质量的某种物质温度升高（或降低）
1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热。
（2）单位
国际单位制中，比热的单位是：
焦/（千克·摄氏度），符号为：
J/（㎏·℃），读做：
焦每千克摄氏度。
提出问题：
①一杯水和一桶水的比热容谁大？
②把一块铁皮分成大小不等两块，哪块的比热容大些？
每块和整块比，其比热容有无变化？
学生阅读比热容表回答下列问题：
①在表中找出比热容最大的是哪一种物质？
它的比热容是多少？
物理意义是什么？
（比热容最大的是水，为4．2×103J/（kg·0C），物理意义是1kg水温度升高（或降低）10C所吸收（或放出）的热量为4．2×103J。
）
②冰的比热容是多少？
水的比热容是冰的多少倍？
③不同物质的比热容一定不同吗？
（比较冰和煤油）同种物质的比热容一定不变吗？
（比较水和冰）
不同物质的比热容可能相同，而同种物质的比热容可能变化。
（比热容跟物质的种类、物态有关）比热容反映的是物质的吸、放热本领。
注意：
⒈不同的物质有不同的比热，比热是物质的一种特性；
⒉同一物质的比热一般不随质量、形状的变化而变化，如一杯水与一桶水，它们的比热相同；
⒊对同一物质、比热值还与物体的状态有关，同一物质在同一状态下的比热是一定的，但在不同的状态时，比热是不相同的，如，水的比热与冰的比热不同。
⒋在温度改变时，比热容也有很小的变化，但一般情况下忽略。
比热容表中所给的数值都是这些物质的平均值。
⒌气体的比热容和气体的热膨胀有密切关系，但对固体和液体，二者差别很小，一般就不再加以区分。
学生分析数据，归纳得出结论：
学生自主学习“小资料”
让学生分析数据，归纳得出结论，培养学生的自主学习意识和分析归纳的能力。
让学生参与概念的建构过程，领会科学研究的方法：
控制变量法。
培养学生从表格、图片、实物等方面获取有用信息，分析处理信息，得出结论的能力。
6、走进社会
拓展升华
3、应用与拓展
问题：
①汽车发动机的冷却系统为什么要用水？
（因为水的比热容较大，一定质量的水升高一定温度可吸收较多的热量。
）
②北方地区冬季供暖和热水袋里为什么要用水？
（一定质量的水降低一定温度能放出的热量比较多。
）
③为什么夏天住在海边不觉得热，冬天不觉得冷？
（夏天，太阳照到海面上，海水在升温过程中吸收大量的热，所以不觉得热；冬天，海水由于外界温度太低而要放出大量的热，使气温不至于降得太低，所以不觉得冷。
）
④为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差却比较大？
（沿海水多，内陆砂石、泥土多，水的比热容比泥土、砂石的大，白天当它们吸收相同的热量后水温升高较小，砂石、泥土的温度升高较大；而夜晚放出相同的热量后砂石、泥土又会降得较多。
）
教师引导学生可以通过简单的计算质量都为1kg的水和干泥土吸收（或放出）4．2×103J的热量，比较水和干泥土升高（或降低）的温度的大小。
⑤夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫，可若踩在海水里就会比较凉，请你说说其中的物理道理。
⑥课本132页“想想议议”。
⑦为什么三峡水电站建成后能调节当地的气候，使冬天气温将升高20C，而夏天将降低20C？
⑧深化：
尝试解释海陆风的成因。
拓展：
阅读“气候与热污染”，请交流各自搜集的资料、解释成因并提出改善这一现象的建议。
学生逐一讨论分析解答。
（教师点评总结）
新课标要求：
“从物理走向社会”，只有将所学的知识加以运用，才能使其变成自己的东西，所以要让学生以社会生活中的问题为载体，施展自己的才华，培养学生运用所学知识为人类服务的意识。
七、作业：
动手动脑学物理的1、2、3、4题
八、小结与反思
在教学中从提出问题到通过设计实验、实验探究、收集实验数据、分析比较、得出结论：
不同种类的物质吸热本领不同。
这样突出了新课程理念，注重科学探究式学习，使学生体验了科学探究的基本过程，学习了科学探究的方法，掌握了科学探究的基本技能，提高了学生的科学探究能力，加深了对一些概念的理解，通过应用水的比热容较大的知识解释了一些生活中常见的问题，既有利于培养学生的分析问题、解决问题的能力，也进一步理解了这节课的基本内容，还有利于激发学生的学习兴趣，较好地体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。
板书
第十六章第三节比热容
一、比热容
1、定义：
单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）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℃）
3、对比热的理解
（1）相同质量的不同物质，温度升高或降低相同的度数，比热越大吸收或放出的热量越多；相同质量的不同物质，吸收或放出相同的热量，比热越大，则温度升高或降低的度数越少。
（2）不同的物质有不同的比热，比热是物质的一种特性。
（3）同一物质的比热一般不随质量、形状的变化而变化，如一杯水与一桶水，它们的比热相同；对同一物质、比热值还与物体的状态有关，同一物质在同一状态下的比热是一定的，但在不同的状态时，比热是不相同的，如，水的比热与冰的比热不同。
（4）在温度改变时，比热容也有很小的变化，但一般情况下忽略。
比热容表中所给的数值都是这些物质的平均值。
气体的比热容和气体的热膨胀有密切关系，但对固体和液体，二者差别很小，一般就不再加以区分。
二、比热容与生活
1、汽车发动机的冷却系统为什么要用水？
（因为水的比热容较大，一定质量的水升高一定温度可吸收较多的热量。
）
2、北方地区冬季供暖和热水袋里为什么要用水？
（一定质量的水降低一定温度能放出的热量比较多。
）
3、为什么夏天住在海边不觉得热，冬天不觉得冷？
（夏天，太阳照到海面上，海水在升温过程中吸收大量的热，所以不觉得热；冬天，海水由于外界温度太低而要放出大量的热，使气温不至于降得太低，所以不觉得冷。
）
4、为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差却比较大？
（沿海水多，内陆砂石、泥土多，水的比热容比泥土、砂石的大，白天当它们吸收相同的热量后水温升高较小，砂石、泥土的温度升高较大；而夜晚放出相同的热量后砂石、泥土又会降得较多。
）
5、夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫，可若踩在海水里就会比较凉，请你说说其中的物理道理。
第二课时
（一）引入
提问：
1、什么是比热？
它的单位是什么？
读作？
2、c水=4.2×103J/（kg0C），它的物理意义是什么？
3、
（1）为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差却比较大？
（2）夏天在海边沙滩上行走时脚底会感觉很烫，可若踩在海水里就会较凉，请你说说其中的物理道理。
（二）新授课
三、热量的计算
1、计算公式
（1）物理量含义
c：
物质的比热；m：
质量；
：
温度的变化量（若物体升温
若物体降温
）
（2）注意
①计算时各物理量要将单位统一为国际单位制
②公式适用于物态不发生变化时热量的计算
③注意文字叙述：
升高toC、升高了toC、降低toC、降低了toC对应的是温度的改变量，而升高到toC、降低到toC对应的是物体的末温。
2、热平衡关系式
（1）热平衡：
两个温度不同的物体放在一起，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体将吸收热量，温度升高；最后两个物体温度相同，称为达到热平衡。
（2）在热传递过程中，若无热量损失，则高温物体放出的热量全部被低温物体吸收，即
若有热量损失，则
3、例题分析
例1、质量为500g的铁锅中盛有3kg水，把它们从15oC加热到85oC，铁锅和水总共吸收了多少热量？
（《质监》115页18）
例2、冬天为了使房间保持一定的温度，每小时需要供给4.2×106J的热量，若流入散热器的水温是80oC
从散热器流出的水温度72oC，问每小时要供给散热器多少千克80oC的水？
（《质监》116页20）
例3、把80质量4kg的冷水和质量为3kg、温度为80oC的热水混合后的共同温度是40oC，若不计热量损失，求冷水的温度。
练习：
《质监》116页22
例4、一个标有“220V1000W”的快速电热水壶，要在标准大气压下将1kg温度为20℃的水烧开，水需要吸收的热量是_______J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是_______s．【水的比热容为4.2×103J／（kg·℃）】
例5、（08年湖南省长沙）冬天，小林的爷爷和奶奶分别穿上了羽绒衣和棉衣，他们都说自己的衣服很保暖。
小林想知道到底是羽绒保温性能好还是棉絮保温性能好，于是她找来了两只相同的密闭烧瓶备盛80℃的热水l.5kg，瓶内备插入一只温度计，瓶外分别用大小和厚度都相同的羽绒和棉絮包好，放在同一地点使其自然冷却，然后每隔一段时问观察并记录水温于下表中（C水=4.2×103J/（kg.℃）
时间t／min
0
10
20
30
…
140
150
160
包羽绒的瓶内水温T1／℃
80
70
64
52
…
12
11
10
包棉絮的瓶内水温T2／℃
80
67
64
52
…
10
10
10
根据表中数据回答下列问题
（1）保温性能较好的是：
（2）经过160min，包羽绒瓶中的热水向外界放出了J的热量
（3）从表中水温变化的快慢情况分析，瓶中热水放热的规律是
。
4、强化练习
（1）（08年北京）贝贝根据表一、表二所提供的几种物质的比热容和密度，得出以下四个结论，其中正确的是：
（CD）
表一几种常见物质的比热容 表二几种常见物质的密度（常温常压下）
物质
比热容/J/（kg.℃）
物质
比热容/J/（kg.℃）
物质
密度/kg/m3
物质
密度/kg/m3
水
4.2×103
冰
2.1×103
纯水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
酒精
0.8×103
铝
2.7×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A、固体的密度大于液体的密度，固体的比热容小于液体的比热容
B、质量相等的水和酒精，吸收相等的热量后，温度的变化一定相等
C、体积相等的铝块和铜块升高相同的温度，铜块吸收的热量多
D、体积相等的铝块和冰块、铝块质量是冰块的3倍。
（2）2008年6月5日19时30分，中央气象台发布了西安和香港两城市在未来24小时内的天气预报：
西安，晴，气温21℃～34℃；香港，晴，气温24℃～28℃。
造成两地在同一天内气温变化差别较大的原因之一是（B）
A、水的内能比泥土、砂石的内能大B、水的比热容比泥土、砂石的比热容大
C、水的内能比泥土、砂石的内能小D、水的比热容比泥土、砂石的比热容小
（3）两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分
别加热，液体温度与加热时间关系如图8所示．根据图线可知：
（A）
A、甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B、如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同
C、加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D、加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
（4）一台太阳能热水器装满水后，水的质量是30kg。
使这些水的温度从20℃升高到70℃需要吸收多少焦耳的热量。
（5）（08年广西柳州、北海）为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了如下实验步骤：
A、在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；
B、用两支温度计分别测出水和煤油的初温；
C、在烧杯中，分别放人功率相同的电热器，加热时间相同；
D、用温度计分别测出水和煤油的末温。
小聪认为：
（1）步骤A存在的错误是：
（装入等体积的水和煤油）；应改为（装入等质量的水和煤油）
（2）步骤C，加热时间相同是为了使水和煤油（吸收相同的热量）
（3）步骤B和D是为了得出水和煤油的（温度升高的度数或温度变化）
（6）云南省有丰富的地热资源，可开发用于居民生活、发电、供暖等。
腾冲热海的“大滚锅”呈圆筒形，直径约6m，深1.5m，周围用半圆形石板围成，终年热波喷涌，气浪腾腾，水温高达96.6℃。
锅内水的密度取1.0×103㎏/m3，比热容为4．2×103J／（㎏•℃）。
（计算结果保留整数）
（1）求“大滚锅”内水的质量
（2）若“大滚锅”的水温降到21.6℃可以放出多少热量?
5、小测
（1）（08年北京密云）小明根据下表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是：
（CD）
几种物质的比热容J/（kg.℃）
水4.2×103
煤油2.1×103
铜0.39×103
砂石0.92×103
酒精2.4×103
冰2.1×103
水银0.14×103
铝0.88×103
A、液体的比热容一定比固体的大B、同一物质发生物态变化后，比热容不变
C、汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大
D、质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多。
（2）汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的_____________________较大的性质；如果汽车散热器中装有5kg的水，在温度升高10℃的过程中，水吸收的热量是__________________J。
[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（3）把质量为500g的水加热到80℃，吸收了4.2×104J的热量，求：
①水温升高了多少摄氏度？
②水原来的温度是多少摄氏度？
（4）保温瓶内装有3kg的水，温度从95℃降低到45℃，保温瓶内的水放出了多少热量？
6、作业
1、鸡西市到了冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温度。
为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.大鹏家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示．铭牌如下：
XX牌热水器
型号V—55
额定容积100L
额定电压220V
额定频率50Hz
额定功率1500W
防水等级
（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?
（IL=10-3m3）
（2）大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时问?
（设电能全部转化为热能）
（3）在上述
（2）情况下。
加电热水器正常工作实际用了3小时．则此热水器的效率为多少?
2、（08南宁）“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。
其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。
令专业建筑专家惊叹的是，“鸟巢”的设计，不仅是能够获得自然通风，而且4.2×105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。
（1）给“鸟巢”工程供电时，若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min，可得到多少焦耳的电能?
如果这些电能有42％转化为水的内能，则可以使104kg水温度升高多少摄氏度?
[水的比热容c=4.2×103J／（kg·℃）]
（2）若每根钢柱的横截面积为1.5m2。
，则平均每根柱子承受的压强为多大?
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