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1、九年級(jí)物理全冊 第13章 第3節(jié) 比熱容教案 (新版)新人教版(I)
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)與技能
1.了解比熱容的概念,知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性,掌握比熱容的單位。
2.能用熱量的計(jì)算公式解決較簡單的熱量計(jì)算題。
(二)過程與方法
1. 通過探究,比較不同物質(zhì)的吸熱能力;
2.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“熱島效應(yīng)”。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
利用探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)腦筋想辦法解決問題的能力。
教學(xué)重點(diǎn):
比熱容的定義與應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):
運(yùn)用比熱容的概念,解決實(shí)際問題。
教學(xué)方法:
演示實(shí)驗(yàn)與
2、學(xué)生實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法。
教學(xué)用具:
燒杯兩個(gè),各裝等量的水和煤油,兩支溫度計(jì),兩個(gè)相同功率的電熱器(熱
得快),兩個(gè)攪拌器。
教學(xué)過程:
(一)復(fù)習(xí)提問
提問:熱傳遞的實(shí)質(zhì)是什么?什么叫做熱量?為什么熱量的單位跟功的單位相同?
(二)引入新課
利用熱量單位卡的規(guī)定引入新課。
從熱量單位卡的規(guī)定,我們知道使1克水升高1℃需要吸收的熱量是1卡。這個(gè)規(guī)定中限定了1克的水,限定了溫度升高1℃。可見水的質(zhì)量越多,升高溫度的度數(shù)越多,需要吸收的熱量越多。其實(shí)大家也都有這方面的經(jīng)驗(yàn)。
舉例說明物體吸熱的多少跟物體的質(zhì)量和物體溫度升高的度數(shù)有關(guān)。
卡的規(guī)定中,還限定了升溫
3、的物質(zhì)是水。那么,其他物質(zhì),在質(zhì)量相等、溫度升高的度數(shù)也相等時(shí),吸收的熱量是不是跟水一樣多呢?
(三)新課教學(xué)
一、熱量的大小跟哪些因素有關(guān)?
熱總是由高溫物體傳向低溫物體,直到溫度相等為止。高溫物體放熱,溫度降低;低溫物體吸熱,溫度升高。當(dāng)物體的溫度升高或降低時(shí),物體吸收或放出的熱量多少跟什么條件有關(guān)呢?
1.熱量跟物體的質(zhì)量有關(guān)。
我們都有這樣的常識(shí),同溫度的一壺水和半壺水,要加熱到沸騰,一壺水吸收的熱量多。同樣,要把開水自然冷卻,水越少,涼得越快,所以,物體溫度升高或降低時(shí),吸收或放出的熱量跟質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量越大,熱量越多。
2.熱量跟物體升高或降低的溫度有關(guān)。
4、
同一塊鐵,把它燒到溫度為100℃需要的熱量少,繼續(xù)把它燒到1000℃,需要的熱量多??梢?,物體吸收或放出的熱量還和升高或降低的溫度有關(guān)。溫度的變化越大,熱量越多。
3.熱量跟物質(zhì)的種類有關(guān)。
我們也有這樣的經(jīng)驗(yàn):一塊鐵放在火上燒很快就非常燙了。而對(duì)水加熱,經(jīng)過很長時(shí)間,水才微微發(fā)熱。也就是說,鐵比水容易熱(即吸收的熱量少)。
為了比較不同物質(zhì)的這方面的熱學(xué)特性,我們做下面的實(shí)驗(yàn)(介紹實(shí)驗(yàn)裝置,講解觀察的內(nèi)容)。
這是兩個(gè)相同的燒杯。在燒杯中分別裝入質(zhì)量相等的水和煤油,用相同的電熱器對(duì)它們加熱。水和煤油吸收熱量,溫度升高,我們用溫度計(jì)測量水和煤油的初溫度和末溫度。
5、由于電熱器是完全相同的,可以認(rèn)為在相等的時(shí)間內(nèi),它們放出的熱量相等,水和煤油吸收的熱量也相等。實(shí)驗(yàn)時(shí)我們觀察水和煤油溫度的變化。
實(shí)驗(yàn)開始。先請同學(xué)測量水和煤油的初溫,現(xiàn)在開始加熱,接通電路。(操作并攪拌。三分鐘后記錄水和煤油升高到的溫度,并寫在黑板上)
從實(shí)驗(yàn)記錄可以分析出以下幾點(diǎn):
①相同時(shí)間,水和煤油吸收的熱量相等。
?、诿河偷臏囟壬叩亩?。
③相同質(zhì)量的水和煤油要升高同樣的溫度對(duì)水加熱的時(shí)間應(yīng)該長,即,水應(yīng)該吸收更多的熱量。
可見,不同物質(zhì),質(zhì)量相同,升高同樣的溫度,吸收的熱量不等。
二、比熱容
為了比較不同物質(zhì),在質(zhì)量相同,升高同樣的溫度
6、時(shí)吸收的熱量不等這一熱學(xué)性質(zhì),我們引入比熱容的概念。
1.單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫該物質(zhì)的比熱容。
單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃放出的熱量和它溫度升高1℃吸收的熱量相等,也是它的比熱容。
2.比熱容的單位:比熱容的單位是焦耳/(千克·℃),讀作焦每千克攝氏度。
3.鞏固比熱容的概念和單位。
水的比熱容是4.2×103焦耳(千克·℃)。它的物理意義是一千克水,溫度升高1℃,吸收的熱量是4.2×103焦耳。
請大家讀第132頁的比熱容表,并解釋物理意義。(學(xué)生讀、講)
三、熱量的計(jì)算
1.推導(dǎo)公式。
根據(jù)比熱容的物理意義,以
7、及熱量跟物體的質(zhì)量和溫度的變化有關(guān),就可以計(jì)算物體的溫度改變時(shí)吸收或放出的熱量。
例1.2千克的水,使它的溫度由20℃升高到100℃,水吸收多少熱量?
根據(jù)水的比熱容是4.2×103焦/(千克·℃)可知,1千克水,溫度升高1℃吸收4.2×103焦耳的熱量。那么2千克的水溫度升高1℃吸收的熱量應(yīng)是4.2×103焦/(千克·℃)×2千克。這些水的溫度升高了100℃-20℃=80℃時(shí),吸的熱量是4.2×103焦(千克·℃)×2千克×80℃=6.72×105焦耳。
所以,計(jì)算熱量的公式是Q吸=cm(t-t0)其中c表示物質(zhì)的比熱容,用焦/(千克·℃)作單位;m表示質(zhì)量,用千克作單位;
8、t-t0表示物體升高的溫度,用攝氏度作單位;Q吸表示吸收的熱量。
如果物體的溫度下降,放出的熱量Q吸=cm(t-t0), t-t0表示下降的溫度。
例2.質(zhì)量是10千克的冰,溫度由-20℃升高到0℃,冰吸收多少熱量?
根據(jù)公式Q吸=cm(t-t0)得
Q=2.1×103焦/(千克·℃)×10千克×[0-(-20)]℃
= 4.2×105焦耳。
四、比熱容的實(shí)際意義
從比熱容表中可知,水的比熱容很大。水和干泥土相比,在同樣受熱的情況下,吸收同樣多的熱量,水的溫度升高很少,而干泥土的溫度升高較多。因此,同在陽光照射下,內(nèi)陸地區(qū)夏季炎熱,而冬季寒冷。形成了
9、一年四季溫差大,一日之中晝夜溫差大的大陸性氣候。沿海地區(qū)四季溫差小、晝夜溫差也小。
正因?yàn)樗谋葻崛荽?,在生活中往往用熱水取暖,室溫比較穩(wěn)定。有些機(jī)器工作時(shí)變熱,也多用水來冷卻。
(四)課堂小結(jié)
板書設(shè)計(jì)
16.3 比熱容
一、熱量的大小跟哪些因素有關(guān)
二、比熱容
三、熱量的計(jì)算
四、比熱容的實(shí)際意義
布置作業(yè)
1.如圖所示,是探究實(shí)驗(yàn)“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)裝置。左右兩圖中,除杯內(nèi)分別裝的是質(zhì)量相等的食用油和水外,其余都相同。完成該實(shí)驗(yàn)還需要_______,在相同的加熱時(shí)間內(nèi)食用油和水吸收的熱量是_________(選填:相同的、不同的)。
2.冰在熔化過程中,下列判斷正確的是 ( )
A.內(nèi)能不變,比熱容不變 B.吸收熱量,溫度不變
C.比熱容、內(nèi)能、溫度都不變 D.比熱容變大、內(nèi)能增加,溫度升高
答案:
1.手表、溫度計(jì); 相同的2. B