1、物质的比热容教学设计 苏州市振华中学校 程建军一、 学习目标1了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。2会用比热容知识解释一些简单的自然现象。二、重点、难度重点：通过实验探究得出比热容的概念，并联系社会生活，应用其分析解决一些简单问题。难度：比热容的概念的建立。三、设计思想 1学情和教材分析物质的比热容是苏科2011课标版九年级物理上册第十二章第三节的内容，是本章重点内容。因为比热容的概念比较抽象，学生理解起来有困难，所以又是整个教材的难点。所以教学的中心任务是：让学生通过实验探究了解“不同物质在质量相等，升高温度相同的情况下吸收的热量一般不同”，为比热容概念的得出打好基础。将“探究物质
2、的吸热升温的现象”作为一个完整的探究过程要求学生经历，进而建构完整清晰的比热容知识。2设计思想本节在设计时根据新课标理念“从生活走向物理，从物理走向社会”，运用生活实例创设情境，激趣引新；通过设计实验，科学探究培养学生科学素养；通过联系社会生活，拓展升华，来提升学生能力。3教学思想本节课从学生熟悉的日常生活现象入手进行教学，使学生坚信物理来源于生活，物理就在自己身边，激发学生求知欲。比热容的概念理解比较抽象，通过实验可以更加形象。实验中通过两个相同的电加热器对沙子和水进行加热，容易控制加热方式相同，同时采用数字实验分析仪采集相关温度，然后引导学生在实验活动单的坐标纸上对实验数据进行描点画图，通
3、过图像学生很容易比较质量相同的两种不同物质吸热升温情况，从而引导学生建立“物质的比热容”这个概念。最后组织学生运用“物质的比热容”来解释生活中的有关现象和应用。四、教学资源未来教室双板系统和互动环境、PAD、教学课件、实验活动单、数字实验分析仪、温度传感器、沙子、色拉油、水、易拉罐、天平、烧杯、玻璃棒、铁架台、相同规格的电加热器。五、教学设计教师活动学生活动说明（一）导入新课夏天天气炎热，经常听说马路上可以煎鸡蛋，播放一段马路上煎鸡蛋的实验，虽然鸡蛋没有煎熟，但发现马路的温度明显高于气温，这是什么原因造成的？夏天，去海边游玩。中午太阳下，赤脚走在海边的沙滩上，觉得沙子很烫；当走到海水中时，却觉
4、得海水较凉。同样都是在太阳光照射下，为什么沙子和海水在同一时刻的温度不一样？（二）新课教学1探究：比较不同物质的吸热升温的现象组织学生针对“同样都是在太阳光照射下，为什么沙子和海水在同一时刻的温度不一样？”这个问题进行讨论，提出猜想与假设。引导学生思考设计实验相关问题，并对实验进行设计。（1）如何使沙子和水温度升高？信息快递：如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同。（2）如果沙子与水的质量不相等，会不会对实验结果有影响呢？（3）如何比较质量相等的沙子和水哪个升温更快？可以有几种比较方法？学生进行讨论与思考，确定探究问题。学生议论后猜想可能是沙子和水吸收相同热量是升高的温度
5、不相同，沙子吸热升温比水快的缘故。学生思考与讨论创设情境提出问题猜想与假设实验设计阶段对有关变量进行控制。教师活动学生活动说明（4）设计记录表格沙子和水的质量相等加热时间t/s0 50100150200300温度T/沙子水组织学生进行实验并收集证据（1）用天平量取等质量的沙子和水；（2）打开数字实验分析仪中“物质吸热升温”实验，将沙子和水放在电加热器上，调好温度传感器插入沙子和水的深度（大约2cm，不能碰底），将两个电加热器都调到3档；（3）用玻璃棒不断对沙子和水进行搅拌（目的使沙子和水受热均匀），1分钟后在数字实验分析仪上点击进行实验中的开始，分析仪将自动记录实验数据，同时将实验数据填入上面
6、的记录表。学生绘制表格学生以小组进行实验一个好的实验表格,是根据实验目的要求而合理设计的。进行实验并收集证据过程，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，最后让各个小组用PAD将实验数据拍照上传，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。教师活动学生活动说明图4引导学生分析实验数据，并得出结论（1）根据实验数据，在下图中画出沙子和水温度随时间变化的图像。（2）分析图像，并讨论：质量相等的沙子和水，吸收相同热量时，谁升温更快？你是怎样得到这一结论的？质量相等的沙子和水，升高相同的温度，哪一个吸收的热量多？你是怎样得到这一结论的？演示质
7、量相同的水和色拉油，用同一个电加热器进行加热，观察升温情况。（3）引导学生得出：不同物质在质量相等、升高（或降低）温度相同的条件下，吸收（或放出）的热量不相等。学生描点绘图学生从实验数据和绘制的图像得出结论。本环节让学生分析数据，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。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。同时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。教师活动学生活动说明2、比热容（1）比热容定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度的乘积之比叫做比热容（specific heat）。比热容在数量上等于单
8、位质量的某种物质温度升高（降低）1所吸收（放出）的热量，用符号c表示。（2）公式：（3）在国际单位制中比热容的单位是：焦/（千克摄氏度），符号为：J/（），读做：焦每千克摄氏度。（板书比热容概念、公式、单位）（4）介绍水的比热容及物理意义。 组织学生运用“物质的比热容”来解释生活中的有关现象和应用。（1）现在你会解释为什么沙子和海水在同一时刻的温度不一样了吗？（2）新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱，怀抱火炉吃西瓜”你能说出它的道理吗？（3）分析一些常见的物质的比热容，在表中你有哪些发现？（4）生活中你如何利用水的比热容较大这一特点?（三）布置作业1阅读课本p46“生活 物理 社会”，了解海陆风的
9、成因。2完成课本p47-48 WWW的1、2、3、6题。小组讨论并解释有关问题。通过未来教室互动系统分享各个小组的发现。六、教学反思本节课从学生熟悉的日常生活现象入手进行教学，使学生坚信物理来源于生活，物理就在自己身边，激发学生求知欲。比热容的概念理解比较抽象，通过实验可以更加形象。实验中通过两个相同的电加热器对沙子和水进行加热，容易控制加热方式相同，同时采用数字实验分析仪采集相关温度，通过对图像进行仔细的观察以及细致的分析，能够加深对实验特征的了解，帮助学生加强对物理概念以及规律的理解。数字化实验能实时记录实验数据并及时进行处理和分析，呈现物理动态变化的过程，在探索物理规律方面，有着一些传统
10、实验无法比拟的优势。结合初中物理教学内容的重点、难点，有针对性地设计数字化实验，可以推动与促进初中物理实验教学的质量与效率的提升，增强学生进行自主探究的能力，促进学生学习方式向多元化转变，为今后学习研究拓宽视野。本节课教学在未来教室环境进行，为课堂实验教学营造了生动的课堂氛围和多维互动的教学环境。未来教室是一个智能化的教学空间，由多屏显示、平板电脑和连接互联网的教学互动平台构成，给实验教学提供了新的环境支撑，给学习者提供了和谐、自由、个性化的学习空间、环境和资源，使课堂从原先静态、预设的形态转变成动态的、生成和高互动的形态。比如：本课中实验的数据和分析过程可以利用PAD拍照上传的方式进行小组间
11、的分享和师生间的互动，并利用未来教室的反馈功能及时了解学生的学习情况。本课不足之处：由于“探究物质的吸热升温的现象”中要得到沙子和水加热后温度均匀变化数据比较困难，在根据实验数据绘制图像进行分析过程中不容易得出结论，教师引导过多。为此，在学生实验的基础上增加一个对水和色拉油加热的演示实验，实验效果得到明显改善。因为色拉油比较容易搅拌，而且食用色拉油加热不会产生刺激气味，相比煤油更环保。实验中采用温度传感器来采集两种不同物质吸热升温的数据，实验中曲线的自动绘制等新颖的东西吸引学生的关注，通过图像学生很容易比较质量相同的两种不同物质吸热升温情况。附件：探究不同物质吸热升温的现象活动单一、提出问题同
12、样都是在太阳光照射下，为什么沙子和海水在同一时刻的温度不一样？二、猜想与假设 你的猜想是：三、实验设计1如何使沙子和水温度升高？2如果沙子与水的质量不相等，会不会对实验结果有影响呢？3如何比较质量相等的沙子和水哪个升温更快？可以有几种比较方法？4设计记录表格沙子和水的质量相等加热时间t/s0 50100150200300温度T/沙子水四、进行实验并收集证据（实验中各小组成员要分工合作，作好配合）1用天平量取等质量的沙子和水；2打开数字实验分析中“物质吸热升温”实验，将沙子和水放在电加热器上，调好温度传感器插入沙子和水的深度（大约2cm，不能碰底），将两个电加热器都调到3档；3用玻璃棒不断对沙子
13、和水进行搅拌，1分钟后在数字实验分析仪上点击进行实验中的开始，分析仪将自动记录实验数据，同时将实验数据填入上面的记录表。五、分析与结论1根据实验数据，在下图中画出沙子和水温度随时间变化的图像。 2分析图像，并讨论：(1)质量相等的沙子和水，吸收相同热量时，谁升温更快？你是怎样得到这一结论的？(2)质量相等的沙子和水，升高相同的温度，哪一个吸收的热量多？你是怎样得到这一结论的？ 3、总结：六、交流与合作1现在你会解释为什么沙子和海水在同一时刻的温度不一样了吗？2新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱，怀抱火炉吃西瓜”你能说出它的道理吗？3分析比热表，可以找出哪些规律？4生活中你如何利用水的比热容较大这一特点? 8 / 8
