比热容实验装置的改进

顾　岚

(江苏省南京市第三高级中学，江苏　南京　210000)

比热容实验装置的改进

顾岚

(江苏省南京市第三高级中学，江苏南京210000)

摘要：本文针对现有比热容实验装置存在的若干问题进行了改进，主要采用电加热器和数码温度计完成该实验，改进后的实验装置对提高实验准确性和演示直观性都有明显效果，大大提高了课堂教学效率.

关键词：比热容实验；实验装置改进；电加热器；数码温度计

比热容这一节课的教学目标是通过科学探究引导学生建立比热容的概念，理解比热容的物理意义，知道比热容是物质的一种物理属性.然而，如何让学生理解却需要老师下一番工夫.比热容教学是初中物理中的一个难点，比热容概念涉及热量、温度、质量三个物理量之间的变化关系，对学生来说理解比较困难.根据新课程的教学理念，比热容这一节的教学最好采用科学探究的教学方式，通过实验探究得到比热容的概念，在本节教学中，实验起着关键性的作用.

1教材中实验装置存在的问题

如图1所示为苏科版物理九年级上册第44页“探究不同物质吸热升温的现象”的实验设计，笔者认为存在以下问题：(1)这是一个分组实验，至少需要20组实验装置，在教学中发现很难找到火焰大小相同的酒精灯，很难控制物体吸收的热量相等，这是本实验的关键环节，会影响到实验的成败；(2)若将该实验装置变为演示实验，学生将无法看见温度计的示数，不能直接读出来，可视性不强.

图1

2实验仪器的改进

针对以上存在的两个问题笔者做了如下改进：

(1)选择了电加热器——电磁炉

由于酒精灯本身的原因，笔者也尝试过很多办法，很难改进，所以最终选择了电加热器——电磁炉，但由于电磁炉的电功率较大，若做分组实验对实验室的要求比较高，而且成本较大.所以把本实验改为了演示实验，大大提高了课堂教学效率.

(2)采用数码温度计直接读出温度值

数码温度计是一种新产品，打开数码温度计的电源，感温管便测出环境的温度值，显示在数码管上.将其固定在铁架台上，全体同学都能看见，与传统的液体温度计相比，增加了实验的直观性，这样可以让全体学生全程参与，分工合作，完成比热容演示实验.为了控制被加热容器相同，笔者采用了鸳鸯锅，并注意中间的隔板一定要密封.

3实验过程

(1)实验器材

秒表1个、数码温度计2个、天平1个、400g油、400g水、电磁炉1个、鸳鸯锅1个、搅拌棒2个、烧杯2个、铁架台、接线板.

(2)实验准备

如图2所示，将质量相同的油和水分别倒入鸳鸯锅的左右两边，将数码温度计放入液体中，等示数稳定后，请每一组左边学生记录左边温度计的示数，右边学生记录右边温度计的示数，实验完成后互相补充.

图2

请一位学生看秒表计时(投影在大屏幕上，全体学生都能看见)，每隔一分钟报一次时间“到”，另请一位同学来搅拌，使油和水受热均匀.

(3)实验操作

首先让学生把油和水的初温记录在实验表格中，每一组左边同学记录的是油的初温，每一组右边同学记录的是水的初温.

老师按下电磁炉开关，学生按照实验方案分工合作进行实验探究，每隔一分钟记录一次温度.将数据记录在表格中.学生全程参与，老师强调分工合作，培养学生的团队合作精神

(4)数据记录处理

实验中得到的数据如表1：

表1

引导学生分析：①质量相同的油和水，加热相同时间(吸收热量相同)，_____________升温比_____________高.即相同条件下_____________吸热升温快；②质量相同的油和水，升高相同的温度，_____________需要加热的时间比_____________少.即相同条件下_____________吸热升温快.

继续分析表2中的数据：

根据表格中的数据，请学生进行计算，并回答问题：①1g油温度升高1℃需要加热的时间，你发现什么？②1g水温度升高1℃需要加热的时间，你又发现什么？在讨论、交流的基础上得出比热容的定义.

实验是本节课的灵魂，在本节课起了关键性的作用.改进后的实验装置对提高实验准确性和演示直观性都有明显效果.装置构思新颖，结构简单，操作方便，经过多次实验，效果理想.虽然本实验是演示实验，但全体学生都全程参与，分工合作，同样可培养学生的团队合作精神，提高了课堂教学效率.

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育课程标准(2011年版).北京：北京师范大学出版社，2012.

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