第2课时比热容的应用和计算
知识与技能
能根据吸热公式Q吸=cm(t-t0)和放热公式Q放=cm(t0-t)进行简单的热量计算。
过程与方法
利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差等问题。
情感、态度与价值观
提高学生关心人类赖以生存的自然环境的意识。
教学重点
根据吸热和放热公式进行简单的热量计算。
教学难点
利用吸热和放热公式进行热量的计算。
教具准备
多媒体课件。
新课引入
多媒体展示:炎热夏季的一天黄昏,甲、乙两人在湖边游玩,为了纳凉问题两人发生剧烈争执,甲主张划船到湖中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对?
学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点:可能岸上、湖中、两者一样三种观点都有,到底哪种观点对呢?从而引入新课。
知识点一比热容的应用
活动1:想一想:夏天中午,我们在水边玩耍的时候,脚踩在沙子上有什么感觉?踩在水中有什么感觉?为什么有不同的感觉?
学生答复:在沙子和海水受太阳照射时间相同的条件下,沙子的比热容小,温度变化大;海水的比热容大,温度变化小。
故感觉沙子烫,海水不那么烫。
活动2:夏天,在室内洒水可以降温,这是利用了什么?现在我们很多同学家中有小汽车,翻开小汽车的前盖,会看到一个大水箱,水箱起什么作用?里面装的是什么液体?为什么要装这种液体?如果是在北方冬天很冷的情况下,能否只装这种液体,如果不能,应该怎样解决?
结论:水的比热容较大,等质量的水和其他物质相比,吸收同样的热量,水的温度升得慢,吸热或制冷效果好;降低同样的温度,水放出的热量比较多,取暖效果较好。
归纳总结:水的比热容较大这一特性的应用:
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收(或放出)的热量多,有利于作冷却剂或用来取暖。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节气温。
知识拓宽:我国东部地区是季风气候区,在海边,白天与夜晚的风向是否相同,请学生交流、讨论后答复。
学生答复:因为陆地根本上是砂石构成的,比热容明显小于水,白天温度升得快,热空
气上升,海洋升温慢,海洋上方的冷空气流过来补充,所以,白天风从海洋吹向陆地;到晚上,陆地降温快,海洋降温慢,风又会从陆地吹向海洋。
知识点二 热量的计算
提出问题1:物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成什么关系?
学生答复:(1)物体吸收的热量与质量成正比,与升高的温度成正比,与物质的比热容成正比,计算公式:Q 吸=cm (t -t 0)。
(2)物体放出热量的计算公式:Q 放=cm (t 0-t )。
(3)比热
容的计算公式c =Q m Δt。
提出问题2:在利用热量公式进行相关计算时,如何做好单位的统一?
学生答复:
典例剖析:小杨家的电热水器内装有5 L 的水,该热水器中水的温度从20 ℃升高到40 ℃,求这些水吸收的热量。
如果这些热量全部被5 kg 的煤油吸收,那么煤油温度由20 ℃升高到60 ℃,求煤油的比热容。
[c 水=4.2×103 J/(kg·℃)]
点拨:知道水的体积,利用密度的变形公式m =ρV 求水的质量,再利用Q 吸=cm (t -t 0)
求水吸收的热量;根据c =Q 吸m Δt
求煤油的比热容。
解:由密度的公式ρ=m V
得水的质量:m =ρV =1.0×103 kg/m 3×5×10-3 m 3=5 kg ,水吸收的热量:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×5 kg ×(40 ℃-20 ℃)=4.2×105 J ;煤油的比
热容:c 煤油=Q 吸m 煤油〔t ′-t 0〕= 4.2×105 J 5 kg ×〔60 ℃-20 ℃〕
=2.1×103 J/(kg·℃)。
板书设计
比热容的计
算和应用⎩⎨⎧热量的计算比热容的应用〔水的比热容较大〕⎩
⎪⎨⎪⎧用作冷却剂或取暖调节温度 本节课的教学设计要让学生体会到“生活的物理,社会的物理〞。
我在设计此课时,从夏季黄昏纳凉问题引入新课;紧接着让学生联系他们极为熟悉的烧水现象,探究出影响物体吸收热量多少的几个因素;最后又利用所学知识解释生活中的一些现
象,这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识,极大地激发了学生学习物理的兴趣。
纵观本节课的设计,不难发现每个环节都是由提出问题入手来开展教学的,这一个个精心设计的问题,组成一个步步攀升的台阶,带着学生走向科学的殿堂。
在不违背新课程标准的前提下,在本节课教学过程中,我对教材进行了一系列的创新,如问题的提出方式,探究方案的设计等。
这些改革有利于培养学生的兴趣,提高学生分析问题和
解决问题的能力。
第二课时
教学目标
1、在物理知识方面要求加深学生对平均速度的理解。
2、掌握停表的使用会测时间。
3、通过分组实验使学生会用刻度尺和秒表测运动物体的平均速度,培养学生实验能力和与他人协作的能力。
教学重点
1、使学生会用刻度尺和秒表测平均速度,加深对平均速度的理解。
2、体验通过日常生活经验或自然现象粗略估计时间的方法,具有初步解决生活简单问题的能力。
教学难点
1、准确计时对学生实验技巧要求较高。
2、在课外活动时,保持好学生上课的组织纪律性。
3、正确记录测量结果。
实验器材
学生:停表、卷尺、小红旗。
地点:操场
教学过程
一、引入新课
演示小车从斜面上滑下,提出问题:在物理学中,用什么物理量描述物体运动的快慢?在匀速直线运动中,速度的大小等于什么?速度的计算公式和速度的单位是什么?
再次让小车从斜面顶端滑三底端,学生观察,教师提出问题:小车从斜面上滑下,做的是什么运动?在物理学中,用什么描述变速运动物体的快慢程度?如何计算一个做变速运动的物体在时间t内的平均速度?
学生正确答复后,教师引出课题,这节课我们练习测量物体运动时的平均速度。
二、新课教学
〔1〕明确实验目的、实验原理
要求学生阅读课文第45页“四、平均速度的测量〞一节内容,然后教师提出问题:如何测量我们步行30m这个过程的平均速度?
学生讨论后答复出,用刻度尺量出步行通过的路程,用秒表测出步行通过这段路程所用的时间,再利用.可以求出步行通过这段路程的平均速度。
教师明确:本节实验目的是练习用刻度尺和秒表测量变速运动物体的平均速度;实验依据的原理是,需要测量的是步行通过的路程和通过这段路程所用的时间。
〔2〕了解实验仪器,学习使用秒表
提问:使用刻度尺时应注意什么?
学生答复出,使用前要观察刻度尺的分度值、量程和零刻线,使用时要放对、读时、记对。
使用秒表前应观察什么?
学生答复,应观察秒表的分度值、量程和零刻线。
教师让学生观察秒表,明确秒表的最小刻度是0.1秒,读数时准确到十分位即可,并介绍秒表的启动、止动、回零等使用方法。
带着学生练习用秒表记时,教师将一小车放于外面顶端,将金属片至于斜面底端,并开始读秒:“5、4、3、2、1、0〞;读到“0〞时释放小车,学生启动秒表计时,当听到小车撞击金属片的声音时,学生立即按下停表几位学生报数后,教师纠正可能出现的错误,然后介绍实验步骤。
〔3〕介绍实验步骤
等下我们将到大操场上去完成今天的实验内容,要求同学们在实验的过程中应认真操作,遵守纪律,下面老师先将今天的实验步骤介绍一下:
1、在操场上,测出30m的路程,每隔10m做一次记号。
2、选出三位同学做记时员,分别站在10m、20m、30m处。
3、选出一名发令员,以小红旗的下落来表示开始。
4、选手可以分别采用正常步行、竞走或跑步的形式完成30m的路程。
5、组内互相交换角色,重复实验。
6、将每一次的实验数据填在书第45页的表格中。
学生到操场上完成实验,教师巡视,随时发现学生出现的问题,给予辅导,纠正错误操作。
实验完毕,要求学生整理实验器材,回到教室。
〔4〕实验结果讨论
将几组学生填好的实验表格展示出来,比照每组的实验数据,教师提出问题:
提问:通过实验求得的不同路程里的平均速度是否相等?
明确:不相等。
做变速运动的同一物体,在各段路程的平均速度并不相等,平均速度描述的是做变速运动的物体,在S这段路程或在t这段时间内的平均快慢程度。
严格地讲离开某段路程或某段时间,平均速度是没有意义的.不过,生活中我们所讲的某人步行速度是
1.1m/s,高速公路上汽车速度是30m/s,这也是平均速度,是一般而论的,并不要求指定时间或路程。
教师再次强调求解物体通过某段路程的平均速度时,一定要用物体通过的这段路程除以通过这段路程所用的时间。
三、课堂小结
1、可以利用公式来测量物体运动的平均速度。
2、学习并掌握停表的使用方法。
3、能够测量正常步行、竞走和跑步的平均速度。