关于“研究物质的比热容”教学

“比热容”是初中物理中较难理解的一个重要概念，它是用热量、温度，质量三个物理量来定义的，是反映物质属性的一个物理量。对初中学生来说，要理解这样一种物理量是很困难的。因此本课的教学要求不宜过高。学生能够初步理解比热容的含义，知道比热容是物质的属性之一，能分析有关简单的物理现象就够了。
　　
　　为了降低学生学习的难度，本课采用实验、探究式的教学方法。重点放在：通过探究实验认识不同物质有不同的吸、放热本领上，进而引出比热容的概念。
　　
　　教学中，我尝试着从生活中最常见的、简单的现象入手。讨论水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少的关系。三个问题的引入较巧妙。学生经过分析讨论都能得出结论：水的质量越大、温度升高的度数越多，吸收的热量越多。问题3非常简单，但对学生理解“同种物质，吸热本领一样”帮助很大。
　　
　　再由学生分析沙漠地区某一天的气温变化以及同一天同一纬度某一海滨城市的气温变化。提出问题4，激发学生思考，巧妙地提出课题：比较不同物质的吸热能力。
　　
　　至此，学生已经意识到：物体吸收热量的多少与质量、温度的变化量有关，可能与物质种类也有关系。学生大多数都知道必须采用控制变量法进行实验研究。
　　
　　“探究”过程的落实非常重要。该实验中“热量”不是直接测量的量，学生的设计能力也很难达到规范要求。因此，我设计了4个简单扼要的提示作铺垫，这样学生也能较流畅谈出自己的设想。
　　
　　关于物质的选取，原则上只要是不同的物质即可（但比热容相差大一些较好），以前我也作了大量的实验。如水、色拉油可以，但考虑用食用的色拉油浪费太大；用水、酒精可以（而且用过的酒精在以后的实验中作为燃料，仍然可以使用），但酒精蒸发太快，得出实验结论是相反的。比较起来还是用水、煤油，效果较好。而且在温度变化不太高的情况下，对环境污染不大。
　　
　　关于热源问题：学生提出了很多方案，如水浴法、太阳光照射、大灯泡照射、电加热、酒精灯加热等等，多年来，我对各种加热方式都进行过多次实验论证，由于液体传导热的能力差，即使使用搅拌器搅拌，效果也不很理想。实验中，我们用酒精灯加热，通过对流进行热的传递，效果较好。
　　
　　通过交流讨论，学生设计了两个不同方案：一是相同加热时间(吸热相同)，比较温度升高的快慢。二是升高相同的温度，比较加热时间的长短(吸热多少)？我给予充分的肯定，实验时我们确定采用方案二(便于引出比热容的概念)。
　　
　　实验操作难度也大，要求同组学生相互配合。为降低操作难度，教师课前要做大量的准备工作，如将整个装置的高度调整好，对将要比较的两种物质也等质量的分装好（用量筒分装较快）。
　　
　　实验时，考虑到散热等诸多因素的影响，能得出“物体吸收热量的多少与物质种类有关。即不同物质吸热本领不同。”这一定性的结论即可。
　　
　　比热容是初中物理出现的第一个由两个以上的因素决定的物理量，概念的表述与单位的教学是个难点。
　　
　　如何比较不同物质吸收热量的差异呢？应该引导学生在相同条件下比较：即物质的质量要相同，温度变化量也相同。很明显：如果质量都取1kg，温度变化1℃，比较起来最方便。从而较方便地引入了比热容概念。
　　
　　关于单位：通过类比速度等物理量的单位组成，再结合比热容的定义，组合出比热容单位：J/（kg.℃），并训练单位的读法。
　　
　　速查比赛：训练学生查表能力，同时让学生知道水的比热容最大，更进一步认识比热容是物质的一种属性。
　　
　　速算比赛：加深学生对比热容概念的理解，通过运算学生非常聪明的总结出物质吸热计算公式。为进一步加深对比热容概念的理解，此处教学，我又安排了一个思维发散点：你还有其它办法得出公式吗？想引导学生结合比热容定义来写公式。
　　
　　例题计算：解析了活动开始时留下的悬念：同一纬度的沙漠地区与海滨城市温差大的原因？
　　
　　从生活中来，到生活中去。通过“生活·物理·社会”为学生分析了海陆风的成因、水稻育秧问题、三峡蓄水后对上游的气候会不会产生影响等三个问题。我校学生大多生活在马鞍山市市区，对“海陆风”、“水稻育秧”、“三峡”都没有体验，教学中这段安排，也很有价值。本节课，课堂信息量很大，

[1] [2] 下一页