【正文】 位：焦每千克攝氏度，符號J(kg℃)－1 3．意義：比熱容是物質(zhì)的一種屬性。4．應(yīng)用：（二）熱量的計算 1．公式：Q＝cmΔt 2．應(yīng)用：第五篇：第3節(jié)《比熱容》教學(xué)設(shè)計教學(xué)實施建議教學(xué)過程設(shè)計本節(jié)教學(xué)分為三個板塊：（1）實驗探究物體吸收或放出熱量的多少與哪些因素有關(guān)；（2）認(rèn)識比熱容這一物質(zhì)的重要特性；（3）利用比熱容概念計算物體吸收或放出的熱量。物體吸收或放出熱量導(dǎo)致溫度變化的過程，實質(zhì)上是熱傳遞或內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程，涉及的相關(guān)因素較多。為了降低探究難度，可以首先探究物體的吸熱能力。宜參考教科書的做法，借助學(xué)生熟悉的燒水經(jīng)驗，先討論交流同種物質(zhì)（水）吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)。然后引導(dǎo)學(xué)生實驗探究比較不同物體的吸熱能力。教師應(yīng)首先提出討論問題：燒開一壺水和燒開半壺水，哪個需要的熱量多？把一壺水燒開和燒成溫水，哪個需要的熱量多？學(xué)生將提出各種猜想與假設(shè)，可以引導(dǎo)學(xué)生利用自己的生活經(jīng)驗支持自己的猜想，也可以用學(xué)過的知識推測自己的猜想，還可以通過實驗來檢驗自己的猜想。最終，匯總學(xué)生的觀點，應(yīng)得到以下結(jié)論：水的質(zhì)量越大，溫度升高的越多，吸收的熱量越多。而且，此結(jié)論可推廣到其他物質(zhì)（如煤油、沙子等）。在此基礎(chǔ)上，教師可以進(jìn)一步提出探究問題：不同種類的物體在質(zhì)量相等、溫度變化也相同時，吸收的熱量是不是一樣多呢？為了比較兩種不同物質(zhì)吸收熱量的多少，利用什么辦法更好？怎樣比較？通過學(xué)生的討論交流，教師加以引導(dǎo)，應(yīng)達(dá)成一定探究方案，如：各小組任選兩種不同物質(zhì)（例如水、酒精、煤油、沙子等）。用相同的酒精燈加熱相同的時間，比較二者所升高的溫度?？紤]到容器吸熱及向外界散熱的影響，被加熱容器應(yīng)該相同（例如用自制的相同的易拉罐金屬盒）。在考慮多種因素的影響（物質(zhì)種類、質(zhì)量、溫度變化等）時，要將控制變量意識具體落實到設(shè)計方案中。也可以采取以下備選方案：①取同種物質(zhì)（水或沙子），質(zhì)量不同，使它們升高相同的溫度，比較它們吸收的熱量； ②取不同物質(zhì)（水和沙子），質(zhì)量相同，使它們升高相同的溫度，比較它們吸收的熱量。在確定探究方案之后，需要求學(xué)生明了以下問題：①為保證被加熱物質(zhì)質(zhì)量相同或不同，需要準(zhǔn)備什么實驗器材？（天平稱量質(zhì)量、滴管微調(diào)）②如何保證被加熱物質(zhì)升高相同的溫度或比較它們升高的溫度？需要準(zhǔn)備什么實驗器材？（溫度計）③如何保證它們吸收相同的熱量或比較他們吸收熱量的多少？（相同的加熱器：同一酒精燈、同一加熱金屬板、同一規(guī)格的“熱得快”、在相同時間內(nèi)放出的熱量相等?？捎眉訜釙r間的長短反映吸收熱量的多少。）教科書選用在兩個相同的金屬盒內(nèi)，分別加入質(zhì)量相等的水和沙子，同時放在用同一酒精燈加熱的金屬板上，比較沙子和水的吸熱情況，設(shè)備簡單，易于隨堂進(jìn)行，可考慮優(yōu)先選用。若以“熱得快”為加熱器，則宜選用水、酒精、煤油等液體，且量宜大。在實驗操作之前，還要求學(xué)生明確： 你設(shè)計的實驗研究的是物體吸收熱量與哪個因素的關(guān)系？你將采用什么物理方法實現(xiàn)，需要什么實驗器材？實驗時應(yīng)注意觀察什么現(xiàn)象？并由此設(shè)計出實驗的記錄表格。在探究前的準(zhǔn)備工作就緒之后，學(xué)生可以分組進(jìn)行實驗操作(各小組宜在交流的基礎(chǔ)上適當(dāng)分工探究物體吸收熱量與各種因素的關(guān)系)并記錄觀察結(jié)果。由于影響探究實驗的因素較多，實驗誤差可能較大，教學(xué)中要求認(rèn)真記錄實驗原始數(shù)據(jù)，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行必要的交流、評價。在完成實驗之后，通過各組之間的交流與總結(jié)，得出以下實驗結(jié)論：物體吸收熱量的多少與物體的質(zhì)量有關(guān)；物體吸收熱量的多少與物體升高的溫度有關(guān)；物體吸收熱量的多少與它是什么物質(zhì)有關(guān)?！氨葻崛荨备拍睿⒎治銎湟饬x既然物體吸收熱量的多少與物質(zhì)的質(zhì)量、升高的溫度及它是什么物質(zhì)有關(guān)，要比較不同物體的吸熱本領(lǐng)，就要在質(zhì)量相同、溫度升高也相同的條件下比較。大家約定：取單位質(zhì)量（1 kg）的物質(zhì)、溫度升高1℃吸收的熱量的多少來比較不同物質(zhì)的吸熱能力，并命名為“比熱容”。比熱容大，就意味著物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)大。1 kg的某種物質(zhì)溫度降低1℃放出的熱量和它溫度升高1℃吸收的熱量相等，因此用比熱容同樣可以描述物質(zhì)的放熱本領(lǐng)。比熱容大，物質(zhì)的放熱本領(lǐng)也大。比熱容反映了物質(zhì)吸收與放出熱量的能力，它是物質(zhì)的一種重要特性。這種特性不僅廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活，而且對我們理解大自然、預(yù)測氣候變化十分有益。不同物質(zhì)通常具有不同的比熱容。教師應(yīng)在引入比熱容概念之后，可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識典型物質(zhì)的比熱容。尤其應(yīng)認(rèn)識水的比熱容特點（c水≈5c干泥土）。要充分利用教科書所給的比熱容表，組織學(xué)生觀察分析，發(fā)現(xiàn)其中的特點和規(guī)律，如：①不同物質(zhì)的比熱容一般不同，同一物質(zhì)的比熱容一般不隨質(zhì)量、形狀、溫度而變化。②水和冰屬于同種物質(zhì)，但比熱容不同，說明同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時比熱容不同。③水的比熱容較大，是干泥土的5倍。在引導(dǎo)學(xué)生比較各種物質(zhì)比熱容大小的基礎(chǔ)上，討論它們在生活、生產(chǎn)、自然界起到了什么作用？必要時教師可適當(dāng)提示。例如：利用水的比熱容大的特點，理解生活、生產(chǎn)中廣泛利用水作冷卻劑或取暖介質(zhì)（水暖,早春培育秧苗，汽車散熱水箱，發(fā)電廠冷卻塔??）；比較沿海地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)的每日溫差或全年溫差的不同，海陸風(fēng)與陸海風(fēng)形成的原因等。在引出并討論了比熱容概念之后，有必要介紹比熱容的單位。比熱容的單位是初中階段最為復(fù)雜的一個，它涉及質(zhì)量、溫度、熱量三個單位的組合。為避免死記硬背，就要注意引導(dǎo)學(xué)生從比熱容的物理意義上來把握復(fù)合單位的規(guī)律。可以類比密度、速度的單位，組合出比熱容的單位。氣體的比熱容情況更復(fù)雜，除了涉及上述物質(zhì)種類、狀態(tài)等因素之外，氣體的比熱容還與過程（如等壓、等容、絕熱過程）有關(guān)，詳見參考資料。本教學(xué)板塊的設(shè)計初衷仍是凸顯并讓學(xué)生認(rèn)識比熱容的物理意義，這就是為什么教科書采用算術(shù)法導(dǎo)出物體吸收熱量和放出熱量一般公式的原因。教學(xué)中不宜直接給出計算公式，也不宜引出熱平衡方程，更不宜由此引出題海中的一些怪題。建立教學(xué)過程是：將本板塊作為本節(jié)教學(xué)過程的小結(jié)，組織學(xué)生結(jié)合具體計算討論本節(jié)教學(xué)開始時提出的問題、實驗中的數(shù)據(jù)信息及生活、生產(chǎn)中的實例，使學(xué)生會利用比熱容知識解釋（含定量解釋）相關(guān)現(xiàn)象。可酌情增加一些練習(xí)題目：① 兩個大小相同、外觀一樣的鐵球，一個是實心的，一個是空心的，怎樣利用比熱容知識將它們區(qū)別開來？② 沙石的比熱容（查表）是J／(kg℃)，2 kg的沙子從80℃降溫至40℃，放出的熱量是J。這些熱量可使500g的水從10℃升溫到℃。③ 據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，我國目前在建的最大水電站——三峽水電站建成后，三峽庫區(qū)的氣溫會受到一定的影響：夏天將比原來下降2℃左右，而冬天將比原來升高2℃左右。請你對產(chǎn)生這種影響的可能原因做出說明。