1、第 2 课时 热量的计算【教学目标】一、知识与技能1.能根据比热容,推导出热量的计算公式;2.能根据热量的计算公式进行简单的计算.二、过程与方法1.通过利用比热容的定义,及其和质量、温度之间的关系,推导出热量的计算公式;2.培养学生应用数学方法解物理问题的能力.三、情感、态度与价值观1.锻炼学生的推导能力和动手计算能力.2.解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦.【教学重点】根据比热容进行简单的热量计算.【教学难点】利用比热容的定义推导热量的计算公式.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1 课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时所学内容,并讲解学生所做
2、的课后作业,加强学生对知识的巩固.【新课引入】师 我们知道比热容的单位是 J/(kg),而物质吸收(或放出)的热量与物质的质量、温度和种类有关,请思考能否利用一个公式具体地说明热量、温度、质量、比热容之间的关系,怎样才能计算出物体温度改变时吸(放)热的多少?要解决这些问题,下面我们就来继续学习第二节科学探究:物质的比热容.【预习指导】阅读课本 P42-43公式和例题,推导初末温度、质量、变化温度的表达式,并完成对应练习册中“课前预习”部分,然后,各小组内部交流讨论,提出预习疑问,组长做好记录,准备展示.【交流展示】1.各小组代表举手发言,报告“课前预习”答案,教师评价订正.2.学生质疑,教师指
3、导释疑.【拓展探究】比热容的大小教师引导学生讨论交流,怎样利用比热容的公式判断比热容的大小.生 1:据 可知 Q 吸 、 m 一定,通过比较 t 比较比热容的大小.()ct吸生 2:据 可知 m、 t 一定,通过比较 Q 判断 c 的大小.()t吸教师点拨总结后用多媒体展示例题讲解.例题 1 通过比较 t 的大小判断 c 的大小用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,其温度随时间变化的图像如图所示.由图像可以看出( )A.甲的比热容比乙大B.甲的比热容比乙小C.甲和乙比热容相同D.开始加热时,甲和乙的比热容为零解析:由于两个加热器相同,当加热时间相同时,甲、乙两种液体吸收的热量
4、相等. Q 甲吸 =Q 乙吸 ,由图像可知, t 乙 t 甲 ,又由 可知当质量 m、 Q 吸 相同时, c 乙 c 甲 .故选 A.()Qct吸答案:A例题 2 通过比较 Q 的大小判断 c 的大小为了比较水和煤油的比热容,小明在家里做了如下实验:在两个相同的塑料瓶甲和乙内分别装入质量相同,初温都是室温的水和煤油,在瓶口扎上气球,将它们一同浸入热水中,如图所示.(1)观察到的现象是:_瓶口的气球膨胀得大些.(2)要使两球膨胀的大小相同,应对_加热时间长些.(填“甲瓶”或“乙瓶” )(3)此实验表明_比_的比热容小些.解析:本题中用气球膨胀的大小表示煤油和水温度上升的大小,两球膨胀的大小相同,
5、反映了煤油和水上方气球内气体的温度相同,即煤油和水升高的温度,乙瓶加热时间长一些,表明水吸收的热量多一些,即 t 油 =t 水 ,Q 水吸 Q 油吸 ,而 m 油 =m 水 ,由 可知 c 煤油 c 水 .()Qct吸答案:(1)煤油 (2)乙瓶 (3)煤油 水例题 3 将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上.经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示.则三块金属的比热容 c 甲 、c 乙 、c 丙 大小相比( )A.c 甲 最大 B.c 乙 最大C.c 丙 最大 D.c 甲 =c 乙 =c 丙解析:由题意可知,m 甲 =m 乙 =m 丙 ,t 0
6、甲 =t0 乙 =t0 丙 ,由于冰在熔化过程中,继续加热,温度保持不变,即 t 甲 =t 乙 =t 丙 ,t 甲 =t 乙 =t 丙 .由图可知丙使金属块熔化的最多,甲最少,即 Q 丙放 Q 乙放 Q 甲放 ,由 可知 c 丙 c 乙 c 甲 ,故选 C.()cmt吸答案:C【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.热量的计算师 利用比热容的公式我们可以推导出热量的计算公式,请同学们讨论交流,写出吸热和放热公式,并说明计算中应注意什么.生:物体的温度升高时吸收的热量 Q 吸 =cmt 升 =cm(t-t 0) ;物体的温度降低时放出的热量 Q 放=cmt 降 =cm(t 0-t) ,t
7、为物体温度的变化值,即物体高温值和低温值之差.师 解题时,题目中的“升高” 、 “升高了” 、 “降低” “降低了”就是指温度的改变量 t.在热传递过程中,当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时,根据热平衡,则有 Q 吸 =Q 放 .例题 4 某太阳能热水器的容积为 100L,烈日夏天,可使一满水箱 20的水升高 50,求水吸收的热量.解:Q 吸 =cmt=cvt=4.210 3J/(kg)110 3kg/m310010-3m350=2.110 7J例题 5 质量是 2kg 的铁锤,每次都从 1m 的高度落下去打击质量为 4kg 的铁块,共打击 500 次,假设重力对铁锤所做的功的 50%
8、转化为热量被铁块吸收,则铁块的温度升高了多少?【c 铁=0.46103J/(kg) 】解:铁锤做的功 W=nmgh=5002kg10N/kg1m=1104J铁块吸收的热量 Q=W50%=1104J50%=5103J铁块升高的温度 t= =2.735100.6/Qcmkg( )【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】教师引导学生归纳总结本节课学到了什么?【课后作业】1.请同学们做课本 P44作业 3 5.2.请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案】3.相同 铝 铜5.Q 吸 =cm(t-t 0)=4.210 3J/(kg)0.1kg(90-20)=2.9410 4JQ 放 =c 铁 m(t 0-t)=0.4610 3J/(kg)1010 -3kg(100-25)=4485J1.本节课教学中,注意引导学生利用比热容公式推导出热量的计算公式,通过用多媒体展示例题讲解,帮助学生学会应用数学方法解决物理问题,能注意单位统一和解题规范.特别需要注意的是:在教师引导学生进行计算时,要提醒学生分清温度变化中的“升高了多少”和“升高到多少”的区别.2.在教学中要做到少讲精讲多练,让学生在练习中发现问题、纠正问题,教师释疑解惑,注重课前备教案备课件,不断提高课堂效率.