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浅谈沪科版物理新教材中的科学探究物质的比热容

时间:2014-9-25栏目:物理论文

  浅谈沪科版物理新教材中的科学探究物质的比热容
  
  作者/杨洪波
  
  在济宁市使用沪科版物理新教材备课会上汪延茂、束炳如主编强调新课改下教与学要注重知识与方法,指出物质的比热容这节课非常重要,以前,用旧人教版教材,有的老师为了省事,干脆不做实验,很多老师根据图示,只是定性的分析,学生对这部分知识理解不透彻;而且当时用电加热器加热,也很难控制。
  
  本节的重点是通过探究实验认识不同物质有不同的吸热和放热的本领,从而形成比热容的概念,所以落实"探究"过程非常重要。不要过高估计学生的设计能力,老师要为学生的思维做好相应的铺垫,引导学生用加热时间的长短来衡量吸热的多少。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,概念的表述和单位的教学都要估计学生认知的难度,在教学过程中要做到心中有数。
  
  一、问题的提出
  
  物体吸收热量的多少跟什么因素有关?根据生活经验,以烧水为例,如果烧的水越多,需要加热的时间就越长,可见水吸收的热量跟水的质量有关,质量越大,需要吸收的热量越多;那么,物体吸收的热量的多少还跟其他什么因素有关?如果取质量相等、升高的温度也相等的不同物质,它们吸收的热量还相等吗?物体吸收的热量的多少跟物质的种类有关吗?
  
  二、过程与方法
  
  为探究不同物质的吸热性能,应使其质量相同,观察它们升高相同的温度时,吸收的热量是否相同,吸热的多少可近似根据加热时间的长短确定,这种方法是控制变量法。
  
  三、选择实验器材
  
  根据上面确定的研究方法,需要选择被研究的物质、容器、温度计、加热源等器材。
  
  从一些物质的比热容表中可以看出,水的比热容最大,所选的两种液体比热容差别大,其吸热性能差别也就大,实验的效果就好。这里最好选择水和豆油,主要考虑学生对豆油比较熟悉,材料容易获得。
  
  选择实验室常用温度计测量水与豆油的温度,读完数,从油中取出,应用檫布擦干。
  
  加热源要用一盏酒精灯,并用外焰加热,使火焰的大小和燃烧情况相同,点燃酒精灯,使其灯焰大小稳定且距离罐底的高度相等,并一直燃烧直到实验结束为止。
  
  所用铁架台需备两个铁圈,为了缩短实验时间及控制热源相同,不影响下一个加热的物质,需更换铁圈,这也是实验的关键点。
  
  开始加热时,两液体的初温不同,不要误认为两液体的初温t相等,都等于室温,那是不对的,从加热到一定温度时开始计时,注意边加热边搅拌,分工协作,(www.fwsir.com)一人观察水和豆油温度的变化Δt,一人记录发生这一变化所用的时间t,分别填在实验数据记录表格里,分析实验数据,找出相关结论。
  
  编者就探究比热容的实验进行了尝试。相关的实验条件与结论如下:
  
  实验器材:
  
  铁架台(两个铁圈)、酒精灯一盏、打火机、大玻璃烧杯、量筒或天平、温度计、水和豆油、自制易拉罐两个、计时器。
  
  实验步骤:
  
  (1)调整铁架台的铁圈使其置于酒精灯灯芯的正上方并保持恰当的高度。
  
  (2)点亮酒精灯,使其灯焰大小稳定并一直燃烧直到实验结束为止。
  
  (3)将盛有200g水的玻璃烧杯置于铁圈上方,同时插入温度计,一边观察一边缓缓搅拌杯中的水,记下水的初温。
  
  (4)观察温度计,当水的温度上升20℃,记下所用的时间。
  
  (5)更换等质量的豆油,同时更换铁圈,重复步骤(3)、(4),记下加热所用的时间。
  
  (6)用"易拉罐烧杯"代替玻璃烧杯,重复步骤(3)、(4)、(5)。记下每次加热所用的时间。填入下表:
  浅谈沪科版物理新教材中的科学探究物质的比热容
  说明:所用玻璃烧杯的质量为59.4g;易拉罐的质量为14g.
  
  通过探究实验认识到水和豆油、煤油、沙子、泥土等,不同物质有不同的吸热和放热的本领。
  
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