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1、“科学探究物质的比热容”教学案例与评述 1 学习目标 (1)通过实验与交流,经历科学探究比热容的过程,建立比热容的概念.有控制变量的意识. (2)会查比热容表.能根据物质的比热容解释简单的物体温度变化和吸放热问题. (3)知道物质的温度改变时吸热或放热的公式,能计算有关物质比热容、温度变化或吸放热等简单问题. 2 实验器材 两个相同的烧杯、两个相同的酒精灯、温度计、煤油、水、铁架台、石棉网、火柴. 3 学习过程 3.1 课题引入 请根据教材“热量”中的一组信息提出一个物理问题? 实验研究表明,1 kg水温度升高1 要吸收热量4.2103 J,1 kg水温度降低1 要放出热量4.2103 J.
2、学生11 kg水温度升高1 要吸收热量4.2103 J,2 kg水温度升高1 要吸收热量是不是它的2倍? 学生21 kg油温度升高1 要吸收热量是不是与水一样? 教师同学们提出的问题都很有研究的价值.其实,同学们困惑的正是我们今天这节课要学习、探究的.今天,我们就共同来学习12.2科学探究物质的比热容(板书). 评述以此信息来发问,有三点设想一是信息所涉及内容与本节关系最密切;二是由已有知识质疑便于培养学生提问的能力;三是与实际生活中的现象如昼夜温差大相比更便于学生快速进入研究课题. 3.2 新课学习 3.2.1 实验探究提出问题 首先,我们先来回顾一幅生活情景. 情景1用同样的炉火,烧开一壶
3、水比烧开半壶水所需要的时间长. 情景2用同样的炉火,把同一壶水烧开比烧成温水所需要的时间长. 教师同学们应该有这样的生活体验.请推断水吸收热量的多少与哪些因素有关?有怎样的关系? 学生1与质量有关.质量越大,水吸收的热量越多.还与温度有关.温度越高,水吸收的热量越多. 学生2不是与温度有关,是与升高的温度有关(追问这两种说法有什么不同?). 学生3温度是物体冷热的程度,升高的温度是物体冷热程度的变化. 教师温度与升高的温度不是一回事,同学们要分清它们的物理意义.那么如果加热质量相同的不同物质,让它们升高相同的温度,吸收的热量是否相同?(老师一边提出问题,一边补充板书,同时根据学情需要在“升高的
4、温度”下面作了重点标注) 下面,我们就通过实验来探究这个问题(板书并投影实验探究质量相同的不同物质升高相同的温度时,吸收的热量是否相同?) 评述从学生的生活经验入手,通过比较引导学生从相同的物理过程中找到不同,使学生认识到同种物质在某些量不同时吸热本领也不相同,并根据这些不同分析可能的影响因素,引导学生对生活问题展开研究,体现生活问题物理化.追问的目的是让学生区别开“温度”与“升高的温度”具有不同的物理意义. 3.2.2 实验探究制定方案 在做实验之前,请思考并交流两个问题. 问题1该实验需要控制哪些条件相同?为此需要什么测量工具?如何测量温度升高的度数? 问题2怎样比较水和煤油吸收热量的多少
5、? 学生1保持质量相等,保持温度相等.(在学生回答到这里的时候,老师及时地用电子教鞭指了指实验题目上的“升高相同的温度”,学生进行了纠正). 学生2用温度计测量.在加热前,先测出初始的温度,再测出加热后的温度,两个温度值相减就是升高的温度. 学生3看它们加热时间的长短. 教师这种方法很好,但要注意使酒精灯火焰的大小要尽可能一致,同时要注意选择相同规格型号的烧杯.请同学们分组实验. 评述由于学生有探究密度、压强和功率等物理量的经验,相信学生能够用控制质量和温度变化两个变量验证猜想,然后通过小组间的展示交流,将吸热的多少与物质种类的关系完成探究.针对学生思维上存在的误区及时的进行点拨,从学生熟知的
6、情景中建立思维链是最好的提醒和指导. 3.2.3 实验探究实验论证 学生分组实验 教师提醒收集完实验数据的小组要进行数据分析并思考上面的问题,同时要注意收集有展示价值的数据信息.切换展台,将收集的有价值的三组实验数据进行投影,并邀请相应的小组进行数据分析. 学生1水加热的时间长;吸收的热量不相同;我们认为是由于水和煤油这两种物质不同造成的. 学生2质量相同的水和煤油,在升高相等的温度时所吸收的热量不相等. 教师如果我们换用其他的物质,继续做对比实验,也会得到相同的结论质量相同的不同物质,在升高相等的温度时所吸收的热量一般不同.(板书实验结论) 评述让两组不同物质提供的实验数据进行分析得出结论,
7、增强了结论的可信度和科学性. 3.2.4 概念教学比热容 教师这种不同是由物质的种类不同引起的.它反映了物质的一种特性,我们把这种特性叫物质的比热容. 温度降低1 所放出的热量与升高1 所吸收的热量相等.比热容的符号用小写的字母c表示(板书符号c;投影符号c);根据比热容的定义,它的单位应该是J/(kg?) 日常生活中,水是一种常见的物质,它的比热容是C水=4.2103 J. 哪位同学能说一说它的物理意义? 学生1 kg水温度升高(降低)1要吸收(放出)4.2103 J的热量. 教师这位同学非常聪明,一下子就抓住了说“物理意义”的关键,值得我们学习.刚才我们做对比实验时用的煤油的比热容是多少?其物理意义是什么? 学生在比热容表中查找煤油的比热容,说出其物理意义. 教师请同学们再通过“比热容表”,了解一些常见物质的比热容,并与小组同学交流它们的物理意义,体会比热容所反映的物质特性. 评述利用实验结论,通过分析、替换的方式生成定义,使学生对比热容的意义的理解降低了难度,在学生头脑中生成比热容的概念成为非常自然的一件事情,水到渠成.这样精心设计的板书,对学生也是一种情感的熏陶. 通过扑捉学生的思维亮点,可以强化学生的规律和方法意识,同时对其他的学生的学习也是一种指导. 3.2.5 热量计算 教师(把握课堂时间)投影,出现数据表格.第 7 页
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