浙教版（2024）九年级上册物体的内能表格教学设计及反思

这是一份浙教版（2024）九年级上册物体的内能表格教学设计及反思，共5页。教案主要包含了课堂总结，作业布置等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
科学
年级
九年级
学期
秋季
课题
物体的内能(第二课时)
教科书
书 名：科学教材
出版社：浙江教育出版社 出版日期：2014年7月
教学目标
1.科学概念：（1）说出物质吸收热量的影响因素。
（2）说出比热容的概念、单位和意义。
2.科学思维：（1）运用比热容的知识解释生活中的现象。
（2）运用公式对物质吸（放）热量进行分析计算。
3.探究实践：遵循控制变量原则，设计实验探究吸热的影响因素。
4.态度责任：感受科学在生活的应用，体会理论和实践的统一。
教学内容
教学重点：1.比热容概念的理解。2.运用公式Q=cm∆t，对相关物理量进行计算。
教学难点：1. 运用比热容的知识解释生活中的各种现象。
教学过程
【环节一】
设问1：通过上节课的学习，我们知道，在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量。那物体吸收热量与哪些因素有关呢？结合生活中的一些例子来思考：
1.烧开一壶水和烧开半壶水，哪种情况水吸收的热量多？
2.把室温下的一壶水加热到90℃和加热到60℃，哪种情况水吸收热量多？
介绍：很明显，两者比较，是烧开一壶水，把水加热到90℃吸收的热量更多。
说明，物体吸收的热量与质量、温度的升高量有关。
设问2：在这些例子里，大家是通过什么现象来比较吸收热量的多少呢？
介绍：没错，吸收热量多的，加热的时间会更长。也就是说，当加热装置相同的情况下，我们可以通过比较加热时间来比较物体吸收热量的多少。
这里用到了一个非常重要的科学方法——转换法。在科学中，对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法就叫转换法。
设问3：那么等质量的水和煤油，升高相同的温度，他俩吸收的热量会相同吗？我们该如何设计实验来证明自己的猜想呢？
介绍：为了体现实验的控制变量原则，我们要取等质量的水和煤油，用相同规格的酒精灯对其加热，并且要使两者升高相同的温度。比较两者吸收热量的多少，我们可以转换为比较升高相同的温度所需的时间。设计好实验思路后，选择合适的器材进行实验，请看实验。本次实验的水和煤油初温为25.9℃，（停顿几秒）观察并记录两者升温10℃、20℃、30℃，即温度到达35.9℃、45.9℃、55.9℃时所需的时间。接下来，请看实验过程。
分析实验数据：我们不难发现，质量相同的水和煤油，升高相同的温度，水加热时间更长，也就是水吸收的热量大于煤油吸收的热量； 此外，实验过程中，我们还可以观察到，加热相同的时间，质量相同的水和煤油，水升高的温度更低，即升温更慢。这种种现象都表明，物体吸收热量多少还与物质的种类有关，且水的吸热能力比煤油强。
【环节二】
介绍：为了反映物质的吸热能力，科学上引入了比热容的概念。
比热容是指：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量，符号c 表示。
单位是焦／（千克•℃），读作焦每千克摄氏度，符号是J ／（kg•℃）。
单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容。
比热容是物质的一种特性，反映物质吸热或放热能力的大小，只与物质种类有关，而与物体的质量、温度变化等因素无关。
设问4：这是一些物质的比热容，仔细观察表中数据，说说你发现了什么？
1、不同物质的比热容一般不同，有个别不同种物质，它们的比热容相同（如冰、煤油）；
2、同种物质的不同状态，比热一般不同；
3、一般情况下，液态物质的比热容比固态物质的比热容大；
4、从表中可见，水的比热最大，是煤油比热的2倍、砂石的4倍多。
【环节三】
下接来，我们利用比热容的知识来解释一些生活现象：
设问5：为什么同样的阳光照射的条件，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大？
因为:内陆地区沙石多,沿海地区水多。水的比热容比砂石大得多。在质量和吸收或放出的
热量相同的条件下，水的温度的变化比砂石要小得多。因此，在同样的阳光照射的条件下，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。
设问6：因为陆地和海洋构成物质的比热不同，使得海边白天和黑夜吹的风向也会不同。你知道有什么区别吗？
因为：水的比热容比沙石泥土的比热容大得多。
在白天相同的日照条件下，水升高的温度比沙石泥土的小，所以海面的空气温度低，密度大，气体下沉；而陆地的空气温度高，密度小，气体上升。形成对流后，近地面，空气会从海洋吹向陆地，形成海风。
在晚上，水和沙石泥土放出相同的热量，水的温度比沙石泥土降低得慢，所以海面上空的空气温度比陆地上空的温度高，密度小，气体上升。所以风会从陆地吹向海面，形成陆风。
设问7：新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱， 怀抱火炉吃西瓜”你能说出它的道理吗？
设问8：“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。你能试着解释以下两个问题吗？
（1）汽车发动机为何用水来冷却？
（2）冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？
因为：水的比热容大。相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，冷却效果好，所以汽车发动机的冷却剂选用水；相反，降低相同的温度时，相比于其它物质，水放出的热量多，因此选水作为取暖剂。
【环节四】
设问9：至此，我们已经了解了影响物体吸收热量的多少与质量、温度的升高量、物质的种类，即比热容有关。那如何定量计算物体吸收热量的多少呢？
比如：质量为5千克、温度为20℃的水加热到70℃，吸收多少热量？
分析：我们试着分析一下：根据水的比热容，我们可以知道，1千克的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为4.2×103 J
5千克的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为4.2×103 J×5
5千克的水在温度升高50 ℃时所吸收的热量为4.2×103 J×5×50
我们可以这样来计算这个问题，水吸收的热量=4.2×103 J/(kg·℃) × 5kg × 50℃，转化成对应的物理量是：4.2×103 J/(kg·℃)是比热容、5kg是质量、50℃是升高的温度，那么我们的计算公式：吸收的热量=比热容*质量*升高的温度。
用符号来表示：Q吸=cm(t末-t初)，其中Q吸表示吸收的热量，c表示比热容，m表示质量，t末表示末温，t初表示初温。如果物体放出热量，温度降低，则Q放=cm(t初-t末)。我们也可以用Q=cm∆t来统一两个公式，其中∆t表示温度的变化量。
接下来，我们试着应用公式来解答问题：
【例1】一块质量为5千克的铁块，温度从10℃加热到200 ℃，铁块要吸收多少热量？
分析这个题目，已知铁的比热容、质量、初末温，求吸收的热量，我们可以直接将各个物理量代入公式计算。看下列式：
Q＝cm∆t
＝0.46×10 3 焦 /（千克·℃）×5 千克×（200℃ - 10℃）
＝4.37×10 5 焦
做题时，我们先要明确已知量和待求量→选择公式→并将已知量代入→最后计算出结果
注意：吸收热量的多少与温度变化量有关，与温度高低无关
【例 2】 质量为 2 千克的砂石和水，它们都吸收了 7.36×104 焦的热量，升高的温度各是多少？
分析这个题目，已知水和砂石的比热容、两者的质量和吸收的热量，求温度的变化量，我们需要将本公式进行变形，再将各个物理量代入计算。请看计算过程：
注意：“升高”、“升高了”是指“温度变化量∆t”；“升高到”是“末温t”
“降低”、“降低了”是指“温度变化量∆t”；“降低到”是“末温t”。
【课堂总结】
本节课，我们学习了物体吸收或放出热量的影响因素，有质量、温度的变化量、比热容。还详细学习了表示不同物质吸热能力的物理量——比热容，它是指单位质量的某种物质，温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量。以及比热容的单位和意义。并且，还应用比热容的知识定性的解释生活中的各种现象，比如：为什么一天中内陆比沿海的温差更大；海边白天和黑夜的不同风向；以及利用水的大比热，将水作为制冷剂或取暖剂。我们还学习了计算吸收和放出热量的公式Q＝cm∆t,其中∆t表示温度的变化量。
【作业布置】
最后一部分是本堂课的作业。请同学们完成课堂中提出的思考题：新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱， 怀抱火炉吃西瓜”你能应用比热的知识说出它的道理吗？第二部分是完成基础知识巩固的内容。