学情分析

《比热容》是初中阶段最后一个比较完整的探究课题，学生们已具备基本的提出问题、分析问题、解决问题的实验探究能力。并能独立的完成实验方案的设计，实验器材的选择，进行实验操作、分析实验现象和数据和分析归纳总结结论等各个环节。

教

学

目

标

知识技能

1．尝试用比热容解释简单的自然现象。

2．能根据比热容进行简单的热量计算。

3．了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。

过程与方法

1．通过探究，比较不同物质的吸热能力。

2．通过阅读“气候与污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“热岛效应”。

情感态度与价值观

利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。

教学难点

理解比热容概念并能利用它解释有关现象。

教学重点

比热容的概念和热量的计算。

教学方法

探究式法、反馈法、分组实验法、综合法、分析法、归纳法、比较法

教具和

媒体

多媒体计算机、铁架台、石棉网、酒精灯、热得快、沙子、水、煤油、天平、温度计、秒表、细线、烧杯等。

教学过程设计

活动流程

师生活动

设计意图

创设情景引入课题

（多媒体展示视频：海滩美景）

提问：美不美？想不想去？

想象是无限的，“心有多大，舞台就有多大”，假如我们现在身临其境，在海边玩耍，赤着脚走在沙滩上会有什么感觉？（学生回答）走在海水中又是什么感觉？（学生回答）

我也会有这样的感觉，那么为什么会觉得沙滩上烫脚而海水中却不怎么烫呢？（学生对这一问题进行简短的讨论）学习本节知识后你自然会明白。

创设物理情景，营造宽松的气氛，稳定学生的情绪，尽快进入角色，并提问激发学生的斗志，努力拼搏，把握现在，展望未来。

制造问题悬念，诱发学生强烈的探索欲望。

探索研究新课教学

实验探究

提出问题──科学探究的前提

同学们在生活中一定烧过水，一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开？（学生回答）将一壶水烧开与烧热，哪个需要时间长？（学生回答）

烧水时，水吸收的热量可能与哪些因素有关？有什么关系？请同学们猜想一下。

（继续提问）对于不同的物质，例如，水、沙子、煤油，如果它们的质量相同，温度升高的度数也一样，它们吸收的热量是否相同？它们的吸热能力是否相同？

作出猜想──科学结论的先导

学生可能从生活中的经验进行多种猜想：

如：吸热能力不相同，夏天到海边洗澡时，会感觉沙子烫脚，而海水却比较凉；沙子的温度高，说明沙子的吸热本领大。

如：吸热能力相同，因为它们受同样的太阳光照射。

……

教师总结说明：吸收热量多少、或温度变化多少，都反映了物质吸热能力的大小。怎样通过实验比较不同物质的吸热能力呢？请同学们参看桌上的实验器材，边讨论边合作设计实验方案。

制定计划与设计实验──科学探究的具体化、程序化

让学生分小组合作讨论并设计方案。

（在学生讨论的过程中教师要加入学生的探究设计环节，倾听学生的思路，并适时加以点拨，培养学生的创新思维和创新意识。）

教师让学生进行实物投影展示设计方案，并让学生口头表述自己的设计思路。

学生可能设计的方案：

一、用相同质量的水和沙子，加热相同时间，通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的强弱。

二、用相同质量的水和煤油，温度升高相同时，通过比较它们加热时间的长短来比较吸热能力强弱。

教师将实验设计中相同或相似方案的学生重新分组。并把实验中可能遇到的问题先提出来讨论，有助于实验的顺利完成。

设置问题：

1．你会选择什么物质作为研究对象？应该用什么实验方法？

（选择水、干砂石既可满足“不同物质”，又可使探究对象更具普遍性，因此地球表面的主要组成物质是“水、土、砂”；在探究时采用“控制变量法”，使水、砂的质量相等，因为质量也是影响吸热的因素。）

2．怎样获得质量相同的水和沙子？

3．怎样测出它们的温度？

4．教材上的实验装置能否很好的完成本次探究活动？本套装置有何缺陷？该如何改进？

（建议学生用“热得快”，能更好的控制不同物质在单位时间内吸收的热量相同。并且在给沙子加热时需要不断地搅拌，让沙子的各个部分均匀受热。）

5．怎样确定它们吸收的热量是否相同？

学生思考、讨论，并逐一回答，教师作正确引导，把学生的方法引向更合理的途径上。

进行实验、收集数据──科学事实是进行科学分析的根据

学生进行实验，并自己设计出合理的表格收集数据。教师巡回指导，发现问题及时纠正。

表1质量相同、加热时间相同时升高的温度/℃

表2质量相同、升高相同的温度时加热的时间/S

分析归纳──“实验后的思考有时比实验本身更重要！──牛顿”

请同学们从这些数据中，总结出不同物质的吸热能力，谁的吸热能力强，谁的吸热能力弱。

学生自由讨论，并归纳结论。

可能存在的分歧：在第一种设计方案中用相同质量的水和沙子，加热相同时间，通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的强弱时。很多同学都可能认为沙子温度升高的要高，所以沙子的吸热能力强。这实际上是学生已习惯的顺向思维方式阻碍了学生正确判断。我们可以做一个类比分析：同样是一篇课文，有些同学需要40分钟才能背下来，而有些同学只需要20分钟就可以背熟了，很显然需要时间短的同学的记忆能力更强。所以我们可这样理解：在给等质量的水和沙子加热时，水只需要升高较小的温度就可以吸收与沙子相同的热量，当然水的吸热能力强。其实这种逆向的思维方式在速度、功率中也有体现。

让学生展示自己的结论，在学生结论时要求学生说出自己的依据，并明确谁的吸热能力强（或弱）？为什么它的吸热能力强（或弱）？教师指出其中不严密的地方，加以引导和纠正。

得出结论──享受成功的快乐

（一）在给等质量的水和沙子加热时，让它们吸收相同的热量，水升高的温度低，吸热能力强；沙子升高的温度高，吸热能力弱。

（二）在给等质量的水和沙子加热时，让它们升高相同的温度，水吸收的热量多，水的吸热能力强；沙子吸收的热量少，沙子的吸热能力弱。

《新课程标准》要求教学“从生活走向物理”，也就是从学生熟悉的日常生活现象入手让学生坚信物理来源于生活，使学生感到物理并不陌生，就在自己身边，从而激发探索求知的欲望。

提出问题，让学生猜想并讨论，培养学生的发散思维。教师引导学生互相交流、反驳，对回答不完善的地方可补充完善。

学生猜想，小组讨论，以求思维的多样性。

高效率的交流，使学生从别人的方案中得到有益的启发，认识到交流与合作的重要性。

重新分组后，学生有了归属感、荣誉感。以小组为单位，通力合作，取长补短，形成合作、竞争的学习气氛。

培养学生设计实验的能力是物理教学的主要目标之一，让学生先经过自己的独立思考，充分发挥自己的能力，然后经同学间的交流评估，汲取每个人的亮点，找出最佳实验方案，这一环节有利于培养学生合作意识，学会取长补短，虚心接受他人意见的良好习惯。小组探究，有利于培养学生的合作意识。

要求小组进行实验时认真仔细、分工明确，以培养学生严谨科学态度和交流合作能力。并取得学生大量的数据进行展示比较，便于总结结论。

此环节中学生的主动性得到充分发挥，能力在争辩中得到提高。

采用类比分析，对比分析让学生理解不同物质吸热能力的强弱。

让学生分析数据，归纳出科学结论，培养了学生自主学习的意识和分析、概括问题的能力；让学生参与物理概念的建构过程，领会利用控制变量法研究问题的思路，这有利于培养学生自主探究的能力。

比热容概念教学

在物理学中怎样表示各种物质在这种性质上的差异呢？

类比分析：在研究物质的质量与体积的关系时我们发现：同种物质的质量与体积之比是一定的，而不同物质的质量与体积之比一般是不同的。在物理学中我们用密度来表示不同物质的这种特性。

物理学中我们也引入了比热容这个物理量，来表示不同物质吸热能力不同的特性。

定义：单位质量的某种物质温度升高1^oC吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。

比热是通过比较单位质量的某种物质温度升高1^oC是吸收的热量来表示各种物质的不同性质。

单位：在国际单位制中，比热的单位是焦耳/（千克·^oC）【J/（㎏·^oC）】，读作焦耳每千克摄氏度。

a焦耳/（千克·^oC）表示：质量为1千克的该种物质，温度每升高1^oC时（或降低1^oC时）吸收（或放出）的热量是a焦耳。

几种物质的比热：（屏幕投影）

不同物质的比热容不同，比热容是物质的一种属性。

（提问）请同学们分析讨论从这个表中你可以得到哪些信息？

让学生从表格、图片、实物等方面获取有用的信息，是新课程注重的必须培养的能力之一。所以，要尽可能多地引导学生有所发现，尤其是“水的比热容较大”这一要点，不只要让学生知道，还要深刻理解，为后面学习比热容的应用打好坚实基础

比热容与生活

现在同学们应该知道沙子烫，而海水凉的道理了吧？那么到了晚上谁的温度要高？为什么？（学生进行简短的讨论后回答）

教师继续设置问题，让学生讨论解决。

问题：

1．在日常生活中，哪些地方利用了水的这一属性？

2．在自然现象中，有哪些现象可用不同物质的这一属性进行解释？（多媒体展示图片并提问）

①早穿皮袄午穿纱，怀抱火炉吃西瓜。

②海陆风的形成。

③海洋为何对气候具有调节作用。

（给学生充分的讨论时间后回答。）

师：请同学们完成下列巩固练习。（用屏幕显示）

1．为比较不同物质的_____能力，引入了比热。水的比热是_____。

2．水的比热是4．2×l0³J/(kg·^oC）-1，这说明1kg的水_____。

3．判断：热水的比热比冷水的大。（ ）

培养学生的信息交流能力，敢于将自己的见解公开与他人交流的愿望，敢于提出与别人不同的见解。并让学生通过解释简单的生活现象中发现的问题，解决了生活中的疑问，增强了学生学习物理的成就感和自信心，同时培养了学生将所学知识服务于人类的意识和使命感。

强化训练，加强对比热容这一物质属性的理解。

热量的计算

请同学们思考，2kg铝温度从30^oC加热到100^oC，怎样计算铝块吸收的热量？（屏幕显示）

学生小组合作讨论，做出解答。

师生共同分析归纳，总结出热量计算公式：Q=cmΔt

出示反馈练习：

1．质量为4kg的水，温度升高50^oC吸收的热量是多少？

2．质量为8kg的热水，从100^oC降到80^oC放出的热量是多少？

学生计算并作答。

强化练习，加深对热量公式的理解，培养学生运用物理知识解决实际生活中问题的能力。

社会热点

请同学们阅读课本的“STS”，思考讨论：

1．为什么沿海气温不像内陆气温变化显著？

2．热污染的主要来源包括哪些？什么是热岛效应？什么是温室效应？它们产生原因是什么？同学们作为21世纪的建设者，为保护我们共同的家园，提出你对热污染问题的解决设想。（多媒体展示图片）

此题为开放性题目，目的是唤起学生对社会热点问题的关注，发展学生的实践能力和开创意识，从而能担负起保护美丽地球的责任。

小

结

同学们在本节课中都有哪些收获？

（学生讨论之后做知识小结。）

本节课不仅仅要了解比热容的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题的能力。

布置作业

1．请同学们回去后，写一篇关于“热污染”的调查报告。

2．完成课本上“动手动脑学物理”的4个题。

板

书

设

计

三、比热容

（一）比热容

1．定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。符号c。

2．单位：焦每千克摄氏度，符号J/(kg?℃)－1

3．意义：比热容是物质的一种属性。

（二）比热容与生活

（三）热量的计算

1．公式：Q＝cmΔt

2．应用：

（四）社会热点