关于《物质的比热容》教学的一些思考

沈达伟

苏科版物理九年级上册十二章第三节《物质的比热容》，是初中物理中较复杂的一个知识点，利用比值定义法进行教学，学生初学时难以理解.而且本节课中有很多知识点学生容易理解错，本文结合笔者的教学情况谈谈对这节课的理解.

1课题导入

教材中的导入是利用沙滩和海水温度不同这个话题来引入的.这个话题的好处在于它是生活中常见的一种情景，学生能有解决问题的意识.但是利用这个情景让学生猜想无从下手，而且后面引入吸热概念还需学生在脑海中转换一下，更加深了本课的难度.笔者的导入思路是：对比烧半锅水到50 ℃与将半锅水烧开，哪个所需时间长？这个问题抛出有三个优点：一是情景常见，每家厨房里有两个煤气灶，符合生活常识;二是哪个所需时间长这个问题是需要学生思考的，因为热源不同的话，无法得知，从侧面为下面的实验做铺垫;三是刚学过热传递，让学生认识到这个过程是热传递的过程，并且将哪个加热时间长这个问题转化为谁吸热多，增加了学生的问题转化意识.接着问：烧开半锅水与烧开一锅水，哪个加热的时间长？以上两个问题可以说明，水的质量越大、温度升高越多，吸热越多.再向学生抛出一个情景：炒栗子会在锅中放沙子.提出问题：若水和沙子质量相同、升高温度相同，哪一个吸收的热量多？

2实验部分

2.1让学生充分理解用加热时间来说明吸热多少

学生由于预习过，但又不完全理解，在问到怎样比较水和沙子吸收的热量时，学生的回答是看谁升高的温度高，谁吸收的热量多.分析学生这种前概念，仍然是默认同一个物体吸热多，升高温度高.此时，笔者的解决方法是让学生学会转化问题，由于是热传递过程，所以问水和沙子谁吸热多，其实就是问下面两个酒精灯火焰谁放出热量多.笔者顺手做了一个小实验：将手中的打火机一次点燃2秒左右，一次点燃8秒左右，问学生那一次火焰放出的热量多？为什么？学生自然就想到相同热源时，利用加热时间可以比较吸热多少.

2.2教师指导实验，提高效率

对于沙子受热不均匀可能会影响数据记录.笔者的做法是，根据超市炒栗子让学生明白为何要搅拌沙子;另外为了防止沙子开始时由于搅拌不当而出现受热不均匀，可以选取升高相同的温度，但选择的温度可以适当高些，比如升高20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃……，这样实验的效果较好.

2.3器材的选择

很多实验改进，比如利用一个酒精灯加热、用电热器加热

水和煤油等.这些方法的改进都有其一定的意图，比如为了控制热源相同使数据更加准确.麦克斯韦说过“演示实验的教育价值常常与它仪器的复杂程度成反比”，所以在精确性与学生易接受性方面应选择后者，所以笔者仍然用书本中的器材.

3实验数据的处理

3.1利用图像初步让学生感受吸热能力是物质的一种属性

当记录多组数据后，可以描点将Q-T图像与初二所学的m-V图像类比，让学生初步感受这种吸热能力是物质的一种属性.

3.2利用类比引出比热容的概念

教材给出比热容概念比较泛泛而谈，如描述比热容概念：对于同种物质Q/（m·Δt）是个定值.这么会使学生不仅对比热容这个概念不理解，而且没有真正理解比值定义法的内涵.笔者所用的方法是利用类比来解决这个问题.

问学生：中国人和美国人哪个赚钱能力、吸金能力比较强？你是用什么方法来比较的？

学生的回答有三种：一是算每人每年赚的钱，多的则吸金能力强;二是时间相同、赚钱相同，比较人的个数，个数少的吸金能力强;三是人数相同、赚钱相同，比较时间，时间短的，吸金能力强.与速度对比，为了符合人的思维习惯，我们选择每人每年赚的钱来代表吸金能力.然后对比水和沙子吸热能力不同，怎样来表示，学生就很容易理解了.

3.3两种方案的对比

教材中设计了利用吸热能力强和吸热升温快两种方案.但笔者认为，吸热升温快这种想法是有一定条件的.首先，分析升温快的意思是相同的时间内升高温度高，就要求相同时间内吸热相同（因为比热小的是吸热相同、质量相同，温度升高多）.但是在实验条件下，完全有可能水和沙子升温快慢相同（只需热源不同即可调节做到），所以升温快慢这种说法是有条件限制的.但是为什么平时我们都说沙子升温快，是不是错了？非也，因为在同一个太阳下，同一个热源，所以这么说也可以.