科学探究:物质的比热容

沪科版九年级物理《科学探究:物质的比热容》10分钟试讲逐字稿

导入环节(1.5分钟)

教师:"同学们好!今天上课前,老师想请大家思考一个生活现象:夏天去海边玩,中午光脚走在沙滩上会觉得很烫,但跳进海水里却很凉爽;到了傍晚,沙滩已经凉下来了,海水却还暖暖的。这是为什么呢?"

(停顿2秒,环视学生)

教师:"有同学能解释这个现象吗?...(等待学生回答)...很好,有同学说可能是因为水和沙子吸热能力不同。那么,不同物质的吸热能力究竟有什么不同呢?今天我们就一起来探究这个问题——物质的比热容。"

(板书课题:13.2 科学探究:物质的比热容)

新课讲授(6分钟)

1. 提出问题与猜想(1分钟)

教师:"首先,请大家思考:物体吸收热量的多少可能与哪些因素有关?回忆一下烧水的经验..."

(停顿,等待学生思考)

教师:"对,有同学说与质量有关,烧开一壶水比半壶水需要更多热量;还有同学说与温度变化有关,把水从20℃烧到100℃比烧到50℃需要更多热量。那么,对于不同物质呢?比如相同质量的水和煤油,升高相同温度,吸收的热量相同吗?"

2. 实验探究(2.5分钟)

教师:"为了探究这个问题,我们需要设计一个实验。实验中要控制哪些变量呢?..."

(引导学生回答)

教师:"很好!我们需要控制质量相同、升高温度相同,比较不同物质吸收的热量。这就是控制变量法。那么如何测量吸收的热量呢?"

(停顿)

教师:"我们可以使用相同的热源(如酒精灯),通过比较加热时间来反映吸收热量的多少,这种方法叫转换法。"

(展示实验装置图)

教师:"现在请同学们看这个实验视频:取质量相同的水和煤油,用相同酒精灯加热,记录它们升高相同温度所需的时间..."

(播放30秒实验视频或描述实验现象)

教师:"实验结果显示,水需要更长的加热时间才能升高相同温度,这说明什么?...对,说明水比煤油吸收的热量多,也就是说水的吸热能力更强。"

3. 引入比热容概念(2.5分钟)

教师:"为了科学比较不同物质的吸热能力,物理学引入了一个重要概念——比热容。"

(板书:比热容)

教师:"比热容的定义是:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量。"

(板书公式:c=Q/(m·Δt),解释各符号含义)

教师:"比热容的单位是焦耳每千克摄氏度,符号J/(kg·℃)。水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃),这是什么意思呢?"

(引导学生解释物理意义)

教师:"非常好!表示1kg水温度升高1℃需要吸收4.2×10³J的热量。比热容是物质的一种特性,与质量、温度变化无关。"

巩固应用(2分钟)

教师:"现在我们用比热容知识来解释开始的海边现象。白天,沙子和海水吸收相同热量,由于水的比热容大,温度升高得少;傍晚放出相同热量,水温度降低得少。所以白天海水凉、沙子烫,晚上海水暖、沙子凉。"

(展示不同物质的比热容表)

教师:"水的比热容在自然界中最大,这有什么实际应用呢?...对,可以用来冷却发动机、调节气候、农业灌溉保温等。"

小结与作业(0.5分钟)

教师:"今天我们通过实验探究认识了比热容的概念,知道了它是物质的一种特性,并能解释生活中的现象。课后请大家完成两个任务:1.解释为什么暖气片用水做传热介质;2.计算2kg水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量。"

(下课)

板书设计

13.2 科学探究:物质的比热容

一、实验结论:
相同质量的不同物质,升高相同温度,吸收热量不同

二、比热容(c):
定义:单位质量的物质温度变化1℃吸收/放出的热量
公式:c=Q/(m·Δt)
单位:J/(kg·℃)

三、水的比热容:4.2×10³J/(kg·℃)

这个10分钟试讲设计紧扣课标要求,突出了实验探究和概念建构的过程,通过生活实例引发思考,运用控制变量法和转换法进行实验设计,最后回归生活应用,体现了物理学科核心素养的培养。

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