§1.3.2比热容教学设计
§1.3.2 比热容教学设计
赵店子镇初级中学 冯玉有
(一)本课目标
根据比热容进行简单的热量计算。
(二)重点和难点
热量的计算是本节的重点和难点。
(三)教学流程
一、复习导入
上节课我们学习了比热容,那么质量为1 kg的水温度升高1℃,将吸收多少热量呢?(学生思考、解答)如果水的质量不是1 kg而2 kg,温度升高还是1℃,能不能算出吸收的热量是多少?
答案:7.052×104J
二、新课教学
1.整体感知
计算物体吸收热量的公式是:Q吸=cm(t-t0),计算物体放出热量的公式是:Q放=cm(t0-t)。c表示组成物体的这种物质的比热容,单位是焦/(千克·摄氏度);m表示物体的质量,单位是千克;t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度,单位是℃;(t-t0)表示物体在热传递过程中升高的温度,通常可用△t升来表示,所以Q吸=cm(t-t0)=cm△t升;(t0-t)表示物体在热传递过程中降低的温度,通常可用△t降来表示,所以Q放=cm(t0-t)=cm△t降。
2.教学互动
互动1:学生计算。归纳得出公式。
明确 老师引导学生计算2千克的水,温度升高1℃时吸收的热量是多少?2千克的水温度升高30℃时,吸收的热量是多少?2千克的水温度从70℃上升到100℃时吸热的热量是多少?教师引导学生写出一个算式。
水吸收的热量=4.2×103J/(kg·℃)×2 kg×(100℃-70℃)
进一步引导学生归纳出物体受热时吸收热量的公式
Q吸=cm(t-t0)
同理,教师和学生一起讨论得出物体散热时放出热量的公式:
Q放=cm(t0-t)
互动2:例题讲解1。
明确 在质量为0.5 kg的铝壶中盛有2 kg的水(设当时的大气压为1个标准大气压,温度为30℃)。把壶中的水加热到沸腾,问铝壶和水共要吸收多少热量?(铝的比热容为0.88×103J/(kg·℃))学生讨论、解答。教师讲评:因为水在壶中,所以水和壶的初温相等,末温也相等。又因为1标准大气压下沸水的温度为100℃,所以铝壶和水升高的温度均等于100℃-30℃=70℃,因此可分别代入公式求出水和铝壶吸收的热量,然后把这两个热量相加就可以了。
互动3:例题选讲2。
明确 教师出示题目,学生讨论、解答:质量为2 kg的某金属块,温度为30℃,把它加热到100℃需要吸收1.23×103J的热量,问该金属块可能是什么物质?若加热后再冷却,在冷却过程中温度降低70℃,问:在冷却过程中,铝块要放出多少热量?铝块的末温是多少?点评:在解题过程中应用了热量公式的变形公式,另外,要分清“升高”和“升高到”及“降低”和“降低到”的区别,养成细心审题的好习惯。
互动4:例题选讲3。
明确 教师出示题目:同一种物质组成的甲、乙两物体,初温相同,质量之比为3∶1,吸收热量之比2∶1,把它们互相接触,则热传递的情况是 (B)
A.热由甲传给乙 B.热由乙传给甲
C.两者之间不发生热传递 D.无法确定
学生解答后教师点评:本题解题过程中用“比”的方法比较了△t升甲和△t升乙的大小,从而判断甲、乙末温的高低。“比”是解物理问题的重要手段,在涉及有计算公式的地方时经常应用到。若稍稍改变题意,把原题中的吸收热量改为放出热量。那么,甲乙接触后又怎样传递热量呢?若去掉题意中的“初温相同”
这个条件,那就无法判断甲、乙的末温,也就无法判断热传递的方向了。
3.达标反馈
(1)甲、乙两物体的质量之比是3∶2,比热容之比是5∶4,吸收的热量之比是5∶2,则升高的温度之比是4∶3。
(2)水的比热容是煤油比热容的2倍,质量相同的水和煤油吸收相同的热量后 (A)
A.煤油升高的温度是水升高的温度的2倍
B.水升高的温度是煤油升高的温度的2倍
C.煤油升温后的温度一定是水升温后温度的2倍
D.水升温后的温度一定比煤油升温后的温度低
(3)一块质量为0.5 kg的冰,放出4 200 J的热量后温度是-15℃,这块冰原来的温度是 -11℃ 。
(4)要得到10 kg 50℃的水,应用90℃的水 4.3 kg和20℃的水 5.7 kg。
(5)两个质量相等的不同金属块,从一直沸腾的沸水中取出,分别投入质量相等、温度相同的两杯冷水中,能使水的温度升高较多的金属块 (AC)
A.放出较多的热量 B.放出较少的热量
C.具有较大的比热容 D.具有较小的比热
(6)质量和初温都相等的金属块甲和乙,将甲放入一杯冷水中,当达到热平衡时,水温升高了5℃,取出甲,再把乙放入这一杯水中,水温又升高了5℃,则甲、乙两物质的比热容c甲c乙(填“>”“=”或“<”=
(7)质量为0.5 kg的铝壶中装有20℃的水5 kg,要把壶中的水烧到100℃需要多少热量?(c水=4.2×103J/(kg·℃),c铝=0.88×103J/(kg·℃))
答案:约1.7×106J
4.课堂小结
(1)内容总结
这节课我们学习了热量的计算公式。又通过几道例题的讲解,教给大家一些解题过程中应该注意的问题。
(2)方法归纳
本节课采用以教师为主导,学生讨论,交流为辅的教学方法。我们要学会应用学到的物理知识解决我们日常生活中的问题。
三、布置作业
1.用同样的酒精灯给质量相等的水和煤油加热,哪个升温快?为什么?
2.看一下你家电热水壶的铭牌,或测一下一壶水的质量,计算一下,把一壶水烧开所需的热量大概是多少?
四、板书设计
三 比热容
一、吸收热量的公式Q吸=cm(t-t0)
二、放出热量的公式Q放=cm(t0-t)