《比热容》教学设计

石凌燕

1教材分析

《比热容》是上海教育出版社出版的八年级物理下册第五章第二节的内容，此前学生已经学习了热传递、热量的知识，本节课通过探究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关，最终提出了比热容的概念，它是本章的重点和难点.比热容概念的形成过程所涉及到的研究方法将为今后探究质量与体积的关系并形成密度的概念奠定基础.本节课采用主动探究式的学习过程，可以提高学生发现问题、提出问题和解决问题的能力.

2学情分析

初中学生逻辑思维能力较强且对理科知识有比较浓厚的兴趣，部分同学对比热容的概念有所了解，但是学生只学会了Q=cmΔt公式的应用，对于概念的形成过程缺少认识，通过本节的学习探究过程可以弥补学生在实验探究方面的不足.在本节内容之前学生经历过“重力与质量的关系”、“影响滑动摩擦力大小的因素”等探究过程，基本能够用控制变量法对实验数据进行分析、比较、归纳得出结论.

3教学目标

（1）理解比热容的概念，知道比热容的单位.

（2）猜想物体吸收热量与哪些因素有关，运用控制变量法设计实验方案，然后进行实验，并对实验数据进行分析、比较、归纳，经历比热容概念的建构过程.

（3）在探究的过程中使同学们经历共同交流、团结合作的实验过程，激发探究的热情.

4教学重点和难点

教学重点：影响物体吸收热量的因素、比热容概念.

教学难点：比热容概念的形成过程.

5教学资源

（1）器材：铁架台、两只小烧杯、牛奶、食用油、两支温度计、酒精灯、秒表、火柴，DIS设备.

（2）课件：自制PPT幻灯片.

（3）视频：烈日下马路上煎鸡蛋.

6教学设计思路

本节课先通过一个视频引出本节课要解决的问题，接下来引导学生对“物体温度升高时，吸收的热量与什么因素有关”进行合理猜想与假设.吸收热量与质量的关系请同学们根据生活经验得出，而与另外两个量的关系通过让学生设计实验方案并对实验方案进行讨论，然后根据讨论好的实验方案分组实验、记录数据、交流、讨论分析实验数据[HJ1.7mm]得出定性结论，老师再用DIS设备演示实验归纳得出定量结论.最后在实验结论的基础上通过推理的方法初步建立比热容的概念，并在此过程中比较不同物质的吸热本领.

7教学过程

7.1新课引入

请同学观看高温下的马路上的阴井盖可以煎鸡蛋的视频，接下来与马路边上同样太阳下照射的木制长椅对比，同学们根据经验可得出阴井盖的温度高于木制长椅，原因是什么呢？

猜想：阴井盖和木制长椅的吸热本领不同，阴井盖吸热本领强.

老师：是不是阴井盖的吸热本领强呢？这是本节课要解决的问题.接下来请大家回答若要加热锅中的水，它的加热时间会和哪些因素有关呢？

猜想：与水的质量、升高的温度.

老师：对水加热会涉及到热传递的过程，加热过程中传递的是热量，低温物体会吸收热量，在同样热源的情况下，加热时间长说明了吸收的热量多.因此吸收的热量与质量和升高的温度有关.那么吸收的热量还会和什么因素有关呢？

猜想：学生可根据阴井盖和木制长椅猜想出与物质种类有关.

总结：物体吸收的热量与物体的质量、升高的温度、物质的种类有关.

7.2探究吸收热量与质量、升高温度、物质种类的关系

1.吸收热量与质量的关系可引导同学根据生活经验进行探究

同样室温环境下烧开100克的水相当于烧开两倍50克的水，而烧开150克的水相当于烧开三倍50克的水，因此得出结论一：同种物质升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比.

2.探究吸收热量与物质种类的关系实验方案讨论

问题1：若探究与物质种类的关系，则应该准备什么样的物体被加热呢？

解决方案：质量相同的不同物质组成的两杯液体.

问题2：实验中应该记录吸收的热量和升高的温度，而吸收的热量不能直接测量，该怎么办呢？

解决方案：用加热时间来反应.

问题3：如何保证在相同时间内吸收相同的热量？

解决方案：如图1所示，将酒精灯放在两杯液体中央加热.

问题4：实验中应记录的数据有哪些？

解决方案：升高的温度、加热的时间.[HJ1.8mm]

总结：我们在实验过程中要对两杯质量相同的不同液体加热，加热时记录它们温度升高时的加热时间.

3.实验表格的设计如表1所示.

4.学生根据讨论方案进行实验并归纳得到结论

结论二：质量相同同种物质，升高的温度越高，吸收的热量越多.

结论三：质量相同不同物质，升高的温度相同，吸收的热量不同.

由于学生实验不可避免存在误差，教师使用DIS设备演示实验得出吸收热量与升高温度的定量关系，即结论二修正为质量相同的同种物质，吸收的热量与升高的温度成正比.

7.3比热容概念的建立

根据前面结论可得同种物质Q与m成正比，Q与Δt成正比，即同种物质比值为定值，不同物质比值不同.因此可以反映物质的某种特性，在物理学中我们用比热容来表示物质的这种特性.

7.4比热容的应用

根据钢铁的比热容为0.45×103 J/（千克·℃），木头的比热容为1.7×103 J/（kg·℃），解释阴井盖的木制长凳在同样的阳光照射下，阴井盖的温度要高.

解释：质量相同的钢铁和木头若吸收相同的热量，钢铁比热容小升高的温度高，若木头升高和钢铁一样的温度需要吸收更多的热量，木头吸热本领强.

8教学后记

在一节有学生实验活动的课上，内容安排要少，一定要让学生有充分的时间对实验方案以及实验过程有充分的思考.因为经过本节课实践发现学生实验过程比老师要慢很多，他们需要时间理解自己的实验过程，甚至有几个同学测出实验数据是错误的，究其原因不是很理解自己要做什么.需要给同学足够的时间反思自己的实验，接下来每组同学互相交流自己实验过程中存在的问题以及实验误差存在的原因，如果能够再给他们一次重新实验的机会该如何改进自己的实验过程.如果能够做到这一点的话一定可以培养学生的逻辑思考能力，使学生拥有可持续发展能力.