第二节 科学探究:物质的比热容 【2022年版课标要求】 1.通过实验,了解比热容。 2.能运用比热容说明简单的自然现象。 【重点难点】 重点:本节重点是探究计划的制定与实验的实施,对实验结果的交流讨论也是本节的重点。 难点:探究实验中的热源及加热时间的控制,对实验数据的分析也是实验中的难点。 【教学准备】 教师准备:多媒体课件,烧杯,电加热器,温度计,水,煤油等。 学生准备:烧杯,电加热器,温度计,水,煤油等,分组实验。 【教学设计】 【情境引入】 欣赏漫画,思考问题: 【新课教学】 一、探究物质吸热或放热规律 烧开一壶水与烧开半壶水,需要的热量相同吗 把同样一壶水烧成温水和烧成开水,需要的热量相同吗 使相同质量的水和煤油升高相同的温度,它们需要的热量相同吗 物体吸收的热量可能跟哪些因素有关 物体吸收的热量可能跟物体的质量、物体温度升高的度数、物质种类等有关。 实验探究 提出问题:给质量相等的不同物质加热,让它们升高相同的温度,它们吸收的热量是否相同 制定计划与设计实验: 实验时取两个相同的烧杯,分别放入质量相同的水和煤油作为研究对象,用两个相同的酒精灯分别对两个烧杯加热,在吸收相同热量的情况下,比较水和煤油升温的快慢,要让它们升高到某一温度,哪种物质的温度先达到 进行实验与收集证据 1.取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中,按照如图组装实验器材。 2.观察并记录两液体的初温度。 3.分别给两液体加热,记下加热的开始时刻。加热过程中,上下反复缓慢地提拉搅拌器。 4.时刻观察温度计的示数,当加热时间相同(如3 min)时,哪种物质的温度升高的多 5.加热过程中,哪种物质的温度先到达80 ℃,到达80 ℃之后就停止加热;给另外一种物质继续加热,直到这种物质温度也达到80 ℃,然后再停止加热。 6.将用过的水和煤油倒在事先准备好的器皿中,整理好实验器材。 分析与论证 对质量和初温都相同的水和煤油加热,吸收相同的热量后,哪种物质的温度升高得多 要让水和煤油升高相同的温度,对哪种物质加热的时间长 这说明了什么 对水和煤油加热,吸收相同的热量后,煤油的温度升高得多。要让水和煤油升高相同的温度,对水加热的时间长,这说明了水吸收的热量多。 相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。 说明:(1)探究采用的方法:要探究不同物质升高相同的温度吸收的热量是否相同,实验时应控制物体的质量、物体温度升高的度数相同,然后比较对物体加热的时间,即物体吸收的热量。这种研究问题的方法就是控制变量法。用温度计显示水和煤油的温度高低,这种研究方法是转换法。 (2)让水和煤油吸收相等热量的实验改进:为让水和煤油吸收的热量相等,一般的做法是:选用两个相同的酒精灯,燃烧时使两个酒精灯火焰基本相同,用两酒精灯分别对水和煤油加热相同的时间。但这样也难以保证两酒精灯在相同的时间内供给的热量相同。对实验可进行改进,即把质量相同的水和煤油放在相同的热源内进行加热,如图所示,这样能够保证水和煤油在相等的时间内吸收的热量相同。 二、物质的比热容 质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不都相等,这反映了物质的一种规律。为描述这一规律,物理学中引入了比热容这一物理量。 1.定义:比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。 2.单位:J/(kg·℃)。 3.表示:比热容用字母c表示。 4.公式:c=。 说明:研究表明,同种物质温度降低1 ℃所放出的热量与温度升高1 ℃所吸收的热量是相同的。在放热时,比热容的大小为c=。 读“常见物质的比热容”表,你有哪些发现 5.从比热容表中发现的信息有: (1)不同物质的比热容一般不同。 (2)水的比热容最大。 (3)液态物质的比热容一般比固态物质的比热容大。 (4)有个别不同种物质,它 ... ...
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