与时俱进的比热容实验创新设计

伍红运

【摘要】 运用养生壶代替书本实验装置进行《比热容》实验探究，该实验操作简单直观，误差小，解决了原有实验加热面积不同，难读数等问题。

【关键词】 养生壶 创新 精准 易操作

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2018）06-063-01

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对于九年级人教版物理第十三章第三节《比热容》的实验版块的不足之处，本文结合笔者的教学经验谈谈看法.比热容概念是初中物理教学的一个难点，它反映不同物质吸热、放热能力的不同。自然界中的许多现象和生产技术上的许多问题都跟物质比热容有关，但比热容这一概念对于初中学生来说是比较抽象的，学生很难理解。因此，应通过实验给予学生更直观的理解，因而教师教学的中心任务是，让学生通过实验探究“质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度一般不同”的规律，为比热容概念的得出打好基础。

一、实验原型

实验器材：相同规格的加热器、玻璃杯、温度计等。如教材图13.3-1和图13.3-2，利用电加热器加热水和食用油，电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可认为液体每秒吸收的热量相同.思考怎样得到相同质量的水和油，怎样比较水和油吸收热量的多少，设计表格，记录并分析实验数据。

二、教材中实验存在的不足之处

（1）控制变量法是物理实验中比较常用的研究方法，即研究涉及多个变量的物理问题时，常采取只允许一个条件改变，其他条件保持不变的方法进行探究.教材中的实验控制了温度变化量和水、食用油的质量相同，研究它们吸热情况是否存在差异。表面上看似乎已经控制了所有的变量，但编者忽略了一点，水与食用油密度是不相同，ρ水=1.0×103kg/m3，ρ油≈0.92×103kg/m3，那么相同质量的水和食用油的体积是不同的：V水

（2）再其次该实验做成分组实验，用加热器加热时，加热器功率大，学生易被烫伤，实验存在一定的危险性，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。

（3）实验仪器精确度不高，读数困难大、误差大。本次实验利用液体温度计，读数时要求待温度计的示数稳定后进行。因加热器功率过大，液体温度上升过快，所以实验时温度计示数是动态值，学生不易读数，读数误差大，很难控制两液体温度相同，所以不宜实验探究“质量相等的不同物质，升高的温度相同，吸收的热量一般不同”的规律。

鉴于以上问题，笔者尝试对学生實验进行了改进和创新，整个探究过程如下。

三、实验不足之处的改进

针对以上存在的三个问题笔者做了如下改进：

（1）为解决加热器和液体接触面积不同，导致液体单位时间内吸收热量不同问题，选择养生壶代替电棒加热器，因为养生壶是从底部开始加热，所以给液体的加热面积相同。

（2）养生壶的的功率可以调节，可适当调节功率大小，控制温度变化过快；而且养生壶显示屏上可显示温度，读数方便直观，减小误差；并且使用养生壶的安全指数比原始实验器材高，防止误伤学生，可以进行学生分组实验，同样该实验装置做演示实验，可视性强。

（3）使用养生壶做比热容实验不仅操作简单，读数直观，而且可以设置温度相同，使探究“质量相等的不同物质，升高的温度相同，吸收的热量一般不同”的规律实验操作简单化，提高实验准确率。

改进后实验的优点及其意义增强了实验的精确性和演示直观性，改进后实验减少了器材，简化了装置，降低了操作难度，增加学习的趣味性；该实验装置可用于小组内合作探究实验，培养学生之间的团队精神，提高了课堂教学效率。

[ 参 考 文 献 ]

[1]王秉建.科学探究物质比热容实验的改进[J].实验教学与仪器，2012，（9）.

[2]李正德.《比热容》探究实验的改进[J].物理之友，2014，30（10）.

[3]顾岗.比热容实验装置的改进[J].物理之友，2015，31（1）.