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【物理素材】“钻”木取“火”【七】  

2014-11-05 06:19:08|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【物理素材】“钻”木取“火”【七】




《比热容》课标要求









从“课程内容”的要求看,本专题涉及如下条目:

3.3.2 通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象。










《比热容》课标解读
江苏南京29中致远校区 殷发金









本条目涉及课程标准中一级主题“能量”中“内能”的内容;本课程内容主要涉及认知性目标和体验性目标。结合本节内容具体解读如下。

了解比热容”中的“了解”属于认知性目标行为动词,从行为动词的层次水平看,“了解”属于认知性目标中的“了解”层次水平。比热容反映了某种物质组成的物体温度变化时吸收或放出热量的能力,它在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1时所吸收的热量,在放热降温时也适用。可以通过实验探究来比较不同物质的比热容,有两种比较方法:一种是比较质量相等的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量的多少,吸收热量越多的,比热容越大;另一种是比较质量相等的不同物质,吸收相等热量,温度变化的大小,温度变化越小的,比热容越大。比热容是物质的一种物理属性,它的大小与物体的质量、温度变化、吸收热量等无关,【物理素材】“钻”木取“火”【七】 - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室只是比热容的定义式,可以通过此公式计算比热容的大小,但不能反映比热容与这些物理量的大小关系。比热容与物质的种类、状态等因素有关,不同物质,比热容一般不等。比热容的单位是焦每千克摄氏度[J/(kg·)],可以由定义式推导得出,它是一个组合单位,注意单位的读法和写法。在常见的物质中水的比热容较大,它的大小为4.2×103J/(kg·),它表示质量为1kg的水,温度升高(或降低)1℃时,需要吸收(或放出)4.2×103J的热量。根据比热容的物理意义可以推导出热量的计算公式,为了了解比热容,可以适当补充简单计算。

尝试用比热容说明简单的自然现象”中的“尝试”属于体验性目标行为动词,从行为动词的层次水平看,“尝试”属于体验性目标中的“经历”层次水平。比热容是物质的物理属性,不同物质的比热容一般不同,在常见的物质中水的比热容较大。尝试利用比热容来解释生活中的一些现象,可以加深对比热容的了解和认识,同时也加强了物理与生活的联系。水的比热容较大,根据比热容的定义,质量相同的水和其他物质(比热容较小)进行比较,如果升高(或降低)相同的温度,则水吸收(或放出)的热量较多。如果把水看成能量的“搬运工”,它一次能传递的能量较多,即吸收或放出热量的能力较强,这可以用于汽车发动机冷却,暖气片中也常用水作为介质。如果质量相等的水和其他物质(比热容较小)吸收(或放出)相等的热量,水的温度变化较小,这可用于解释海陆风的形成、沿海地区的昼夜温差比内陆地区小等自然现象。










《比热容》重难点突破
江苏南京29中致远校区 殷发金









一、教学内容分析

本节是由“比热容”和“热量的计算”两部分组成的。本节通过实验探究,认识物体温度变化时吸收或放出热量的能力,即研究物质的比热容。比热容的概念本身比较抽象,所以课本先是从生活现象提出不同物质吸热能力不同,再利用比较不同物质吸热情况的实验,使学生认识到比热容不同的物体,在吸热或放热时,对外温度变化的表现不同,进而总结出比热容的概念。从生活走向物理,从分析事实到抽象出概念,从而建立了比热容的概念。为了再提升对这个概念内涵的理解,从物理走向应用,可以利用比热容的知识解释生活中的简单现象。从比热容的物理意义出发,利用数学推导出热量的计算公式,利用公式进行简单计算,有助于学生对比热容的了解。

本节的教学重点是比热容的概念和应用,以及热量的计算;教学难点是比热容概念的建立。

二、重难点突破

1.比热容的概念和应用,热量的计算

突破建议:

比热容的概念比较抽象,可以通过视频或图片,结合生活实际,提出问题:同样在太阳照射下的水和沙子,为什么水的温度比沙子低?然后通过实验来研究不同物质吸热的情况,认识比热容的概念。在实验中要注意影响物体吸热升温快慢的不仅有物质的种类,还有物体的质量、加热器等,在实验中要注意控制变量的思想,在实验中要控制两种物质的质量相等,加热器要相同等。相同的加热器,在相同时间内放出的热量是相等的,在加热不同物体时,可以认为在相同时间内物体吸收热量相同。比较不同物质吸热情况可以利用两种方法:一种是相同质量的不同物体,升高相同温度,比较加热时间;另一种是相同质量的不同物体,加热相同时间,比较升高的温度。利用比值定义法,结合实验得出比热容的定义:在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比。根据定义还可以写出比热容的计算式【物理素材】“钻”木取“火”【七】 - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室。由比热容的计算式还可以得出比热容的单位,它是一个组合单位。与前面学过的密度类似,比热容是物质的一种物理属性,它的大小与物体的质量、体积、温度变化、吸收或放出多少热量等无关。

由课本上“一些物质的比热容”表可以看出,不同物质的比热容一般不同,常见的物质中水的比热容较大。可以利用比热容的知识来解释生活中的一些简单现象,加深对比热容这个物理量的理解。在比热容的应用中,主要从两个方面,一方面是水的比热容大,质量相同的水和其他物质,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化较小,这一点可以用于解释海陆风的形成、沿海地区昼夜温差较小等现象。另一方面,水的比热容大,在温度变化相同时,相同质量的水和其他物质比较,水需要吸收或放出更多的热量,这一点可以用于解释北方的暖气片中用水作为介质、汽车发动机用水作为冷却液等。

热量的计算是根据比热容的物理意义,借助于算术的思想推导出来的,物体吸热或放热的多少可以利用Q=cmΔt进行计算,它是比热容概念的补充。在计算中要注意各个物理量的单位;Δt是温度的变化值,不是初温也不是末温;吸热升温和放热降温的计算方法相同。

2.比热容概念的建立

突破建议:

比热容的概念是建立在实验的基础上的,探究不同物质在质量相同、吸收相同的热量时升高的温度是否相同的实验是关键。在实验中为了比较吸收热量的多少,需要采用相同的加热器,相同时间内,加热器放出的热量是相同的,则被加热的物体相同时间内吸收热量也可以认为是相同的,可以通过比较加热时间长短来比较吸收热量的多少。为了使实验操作简便,更符合学生的思维,实验中可利用质量相同的水和食用油,加热相同时间,比较升高的温度。在实验结束后分析可以得出,如果升高相同温度,水和食用油所需要的加热时间不同,即吸收热量不同,利用比值定义的方法得出比热容的概念。










《比热容》教材插图









教材插图

【物理素材】“钻”木取“火”【七】 - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室











 

 

 

2010年6月22日 - 馨雅居温馨苑欢迎你

 

 

 


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