資源簡介

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【大單元教學】第十三章 內(nèi)能 分課時教學設(shè)計
第3節(jié) 比熱容（第一課時）
課題 比熱容
課型 新授課 √ 復習課 試卷講評課 其他課
1.教學內(nèi)容分析 本節(jié)課是人教版九年級上冊第十三章第三節(jié)的內(nèi)容，教材在學習了熱傳遞、熱量知識的基礎(chǔ)上，進一步研究物體升高溫度時吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)，從而提出了物質(zhì)的比熱容的概念。本節(jié)課屬于一個完整的實驗探究課題，教材從日常生活經(jīng)驗出發(fā)提出問題，通過實驗探究得出結(jié)論，并利用探究結(jié)果解決實際問題，關(guān)注學生的生活體驗和實驗探究能力的培養(yǎng)。本節(jié)課的重點是比熱容概念的建立，比熱容概念的理解是解釋生活中自然現(xiàn)象的基礎(chǔ)，也是進行熱量計算的基礎(chǔ)。
2.學習者分析 通過初二的學習，學生已經(jīng)初步掌握了實驗探究的基本程序，掌握了控制變量法和轉(zhuǎn)換法等科學探究方法，經(jīng)歷了比值法定義物理量的過程。但對物質(zhì)的物理屬性的理解不夠透徹，本課通過實驗探究，讓學生完整的經(jīng)歷探究過程，設(shè)計方案、進行實驗，交流討論，充分發(fā)揮學生的主動性，讓學生在實驗中切實地體驗到不同物質(zhì)吸熱能力的不同，加深對比熱容概念的理解，從而培養(yǎng)學生的物理觀念，使其學會從物理的角度解釋自然現(xiàn)象。
3.學習目標確定 1、通過探究實驗了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。 2、通過探究，比較不同物質(zhì)的吸熱能力或放熱能力。 3、通過閱讀“一些物質(zhì)的比熱容”，理解比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量，不同的物質(zhì)，比熱容一般不同。
4.學習評價設(shè)計 學習評價自我評價表項目評價內(nèi)容掌握情況很好一般不好科學知識1了解比熱容的概念。2知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。3會查比熱容表。學科能力通過探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力。通過實驗培養(yǎng)學生的實驗能力及交流合作能力。科學態(tài)度通過探究培養(yǎng)學生的團隊精神，激發(fā)學生對自然現(xiàn)象的關(guān)心，產(chǎn)生樂于探索自然規(guī)律的情感。小組評價表評價內(nèi)容得分標準成員一成員二成員 三團隊精神5分：能高效分工合作完成任務(wù) 3分：重大問題能有效溝通 1分：各自獨立，不能完成任務(wù)實施能力5分：能準確設(shè)計詳細的實驗過程和所用實驗道具。 3分：能設(shè)計出大概方框架，但不夠準確和詳細。 1分：不能設(shè)計出任何過程和方案。結(jié)果展示能力5分：小組完成任務(wù)并解答正確。 3分：小組 任務(wù)，但解答部分正確，部分錯誤。 1分：小組完成任務(wù)，但解答全部不正確。總分
5.學習活動設(shè)計
教師活動 學生活動 設(shè)計意圖/學習評價
任務(wù)一：創(chuàng)設(shè)情境
夏日海灘，為何沙子“燙腳”，海水“冰涼”？ 分析：同一太陽底下，海水和沙子吸收的熱量應該相等，為何沙子溫度比海水高？ 猜想：不同物質(zhì)的吸熱/放熱能力不同 學生思考、討論，并結(jié)合生活經(jīng)驗進行猜想、回答。 通過結(jié)合生活實際創(chuàng)設(shè)情境，引導學生思考、討論，從而引入本課主題。
任務(wù)二：實驗：比較不同物質(zhì)吸熱的情況
探究實驗：比較不同物質(zhì)吸熱的情況 提問：不同物質(zhì)的吸熱的多少可能和哪些因素有關(guān)？ 舉例“用電水壺燒水”： 燒半壺、滿壺開水所需時間一樣嗎？一一所需熱量不同，與m有關(guān)。 ②同樣一壺水燒成溫水、開水吸熱的多少相同嗎？ 一一與升高的溫度有關(guān)說明物體吸熱的多少與哪些因素有關(guān)：質(zhì)量，升高的溫度。 組織學生進行實驗研究活動。 因此我們要探究“不同物質(zhì)的吸熱情況”應該控制“質(zhì)量”、“加熱時間”相同（吸收的熱量相同）。 實驗方法：控制變量法取m相同，加熱時間t相同（Q相同） 比較油和水的△t 實驗記錄：①吸收相同的熱量（加熱時間相同），比較物體升高的溫度： ②升高相同的溫度，比較加熱的時間： 提問：通過實驗，得出什么結(jié)論？ 學生思考、討論交流，并回答問題。 學生觀看“用電水壺燒水”的例子，并思考、回答問題，得出原理結(jié)論。 學生積極參加實驗探究活動： 1、提出問題：相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量升高的溫度相同嗎？ 2、猜想 3、設(shè)計實驗 4、進行實驗 5、實驗記錄 學生根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，進行分析，并得出結(jié)論：①相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量，水升高的溫度較少。 相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度，水用時更長，水吸熱能力較強。 通過實驗帶領(lǐng)學生進行物理知識的探究，并得出實驗結(jié)論，加深知識的內(nèi)化過程。 通過日常生活中常見的“用電水壺燒水”舉例引入，結(jié)合生活實際，能幫助學生降低實驗的理解難度，并且啟發(fā)學生控制“質(zhì)量”、“加熱時間”相同等變量。 引導學生自主實驗，進行探究過程，不僅能培養(yǎng)學生的探究能力、協(xié)作能力，還能培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)分析能力、歸納總結(jié)能力。
任務(wù)三：比熱容
展示比熱容的概念、定義式、單位及物理意義： （1）定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。符號“C”。 （2）單位：焦每千克攝氏度J/kg℃。 （3）比熱容是物質(zhì)的特性：同種物質(zhì)的比熱容一定，不同種物質(zhì)的比熱容一般不同。 （4）觀察P12“小資料”一些物質(zhì)的比熱容可知：水的比熱容：C水 討論：水的比熱容的物理意義是什么？ 物理意義：1kg的水溫度升高（降低）1℃所吸收（放出）的熱量為4.2×103J ①水的比熱容較大，C水=4.2×10J/（kg·℃） ②不同物質(zhì)的比熱容一般不同（特例：C煤油=C冰） ③物質(zhì)的比熱容與物質(zhì)的狀態(tài)（如：冰和水）有關(guān) 學生學習并理解比熱容的概念。 學生學習并理解比熱容的定義式及其單位。 學生學習并理解比熱容是物質(zhì)的一種特性。 學生思考、討論水的比熱容，嘗試說出水的比熱容的物理意義，并記憶水的比熱容。 通過概念、練習及生活現(xiàn)象分析，理解比熱容的概念，培養(yǎng)學生的科學思維，體現(xiàn)從物理走向社會的課程理念。 通過討論水的比熱容，加深學生對比熱容的物理意義的理解，并嘗試記憶水的比熱容。 展示一些物質(zhì)的比熱容。加深對比熱容的理解。
任務(wù)四：利用比熱容的知識解釋生活中的現(xiàn)象
提問：（1）為什么沿海地區(qū)比沙漠地區(qū)的晝夜溫差小？ 總結(jié)：因為海水與沙子受光照的時間完全相同，所以它們吸收的熱量相同，但是海水的比熱容比沙子大，所以海水升溫比沙子慢：因此白天海水溫度低，沙子溫度高。晚上沒有光照時，海水和沙子放出相同熱量時，海水降低的溫度比沙子的小。所以海水溫度高，沙子溫度低。 提問：（2）沙漠地帶晝夜溫差變化大的原因吐魯番夏天最高溫度大多在四十多攝氏度，居中國之首，而火焰山又是吐魯番最熱的地方，其表面溫度最高曾達到八十多攝氏度。但一到晚上氣溫一下子就降到二十多攝氏度，空調(diào)都不用開。這是為什么呢？ 總結(jié)：砂石的比熱容比較小，在吸收（或放出）相同的熱量時，升高（或降低）的溫度比其他物質(zhì)的要大。 學生思考、討論，并派小組代表回答，會運用比熱容知識解釋有關(guān)現(xiàn)象。 學生閱讀資料，思考、討論，并派小組代表回答問題。 通過思考題引導學生思考，并解釋生活中與比熱容有關(guān)的一些現(xiàn)象，達到知識的學以致用。增加學生對于比熱容的理解與生活實際的應用。同時，也鍛煉了學生協(xié)同合作的能力、歸納總結(jié)的能力和語言表達的能力。
任務(wù)五：總結(jié)反思
通過本節(jié)課的學習，你學到了什么？你還有什么問題？ 歸納本課所學 培養(yǎng)學生總結(jié)歸納的能力。
6.板書設(shè)計 第3節(jié) 比熱容（第一課時） 1.物質(zhì)的吸熱能力：與質(zhì)量、升高的溫度、物質(zhì)種類有關(guān)： 2.物理意義：用來比較物質(zhì)吸熱能力的物理量. 3.定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫這種物質(zhì)的比熱容。 4.公式： C =Q /m·△t 5.單位：J/（kg·℃） 6.比熱容是物質(zhì)的一種特性，每種物質(zhì)都有自己的比熱容。
7.作業(yè)與拓展學習設(shè)計 1. 勞動創(chuàng)造美好生活，也塑造優(yōu)秀的人格。在水煮雞蛋過程中，有關(guān)水的物理量沒有發(fā)生變化的是（ D ） A.質(zhì)量 B.體積 C.內(nèi)能 D.比熱容 2.下列說法中正確的是（ B ） A.物體吸收的熱量越多，它的比熱容就越大 B.沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差小，是因為水比砂石的比熱容大 C.物體的質(zhì)量越大，比熱容越大 D.晶體在熔化過程中吸收熱量，溫度、比熱容均不變 3.小明在實驗室用同一個加熱裝置分別對以下幾種物質(zhì)進行加熱，分析表格提供的數(shù)據(jù)并得出了四個結(jié)論，其中正確的是（ C ） A.物質(zhì)的密度越大，比熱容越小 B.銅的比熱容表示銅的溫度升高1℃吸收的熱量是0.39×103J C.將銅塊和鐵塊加熱相同時間，兩者吸收的熱量一樣多 D.給相同體積的煤油和水加熱相同時間，升高溫度之比為2：1
8.特色學習資源分析、技術(shù)手段應用說明 多媒體、完全相同的兩個電熱水壺，天平，水，沙子，燒杯，酒精燈等。
9.教學反思與改進 本節(jié)課中比熱容概念的建立是難點。比熱容是用來表示物質(zhì)特性的物理量。從分析物理事實到抽象出這個概念，再提升到理解這個概念的內(nèi)涵，對學生思維能力的要求是很高的，做好實驗和做好對實驗數(shù)據(jù)的分析很重要。
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物理九年級大單元整體教學設(shè)計
第十三章 《內(nèi)能》
本章內(nèi)容分析
第十三章《內(nèi)能》學生在八年級物態(tài)變化的學習中，已經(jīng)接觸了一些宏觀熱現(xiàn)象。本章在介紹有關(guān)物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的相關(guān)知識基礎(chǔ)上揭示擴散現(xiàn)象的普遍性。結(jié)合固體、液體和氣體的特點，聯(lián)系分子熱運動的知識，讓學生認識到分子間存在相互作用力，而且不同狀態(tài)的物質(zhì)分子間的距離和相互作用力不同。正是這種不同，導致了物質(zhì)的不同形態(tài)。
本章課標要求
1.能簡單地說明物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的；知道一切物質(zhì)的分子都在不停地做熱運動：能夠識別擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋；知道分子之間存在著相互的作用力。
2.了解內(nèi)能的概念，能簡單地描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系；知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減小的一些實例；知道熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，知道熱量的概念及單位：知道做功和改變物體內(nèi)能的實質(zhì)；理解做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的。
3.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性；能通過實驗探究得出不同物質(zhì)的吸熱能力不同；能夠利用比熱容生物知識來解釋生活中的一些現(xiàn)象；會進行簡單的吸熱計算。
本章核心素養(yǎng)
物理觀念：記住并舉例分子熱運動及與溫度的關(guān)系、擴散現(xiàn)象及發(fā)生范圍、分子間作用力及種類、固、液、氣態(tài)物質(zhì)微觀及宏觀特性的物理觀念。
物理思維：通過擴散現(xiàn)象、分子間作用力等的本質(zhì)屬性抽象概括出科學研究方法的物理思維。
科學探究：科學探究分子熱運動、擴散現(xiàn)象及發(fā)生范圍、熱運動與溫度的關(guān)系、分子間作用力及種類。
科學態(tài)度與責任：在科學，技術(shù)，社會，環(huán)境（STSE的關(guān)系基礎(chǔ)上形成科學的態(tài)度與責任。
單元教學目標
（一）內(nèi)容目標
1. 知道：常見物質(zhì)是由分子或原子組成的；物體的內(nèi)能；分子熱運動的快慢與溫度的關(guān)系；一切物質(zhì)的分子都在不停地做熱運動；分子間存在作用力；比熱容是物質(zhì)的基本屬性；
2.了解：影響物體內(nèi)能大小的因素；
3.能：識別擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋；通過實驗探究比較不同物質(zhì)的比熱容；利用比熱容的概念進行相關(guān)熱量的計算；
4理解：改變物體內(nèi)能方式；
5.認識：物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系；內(nèi)能、溫度與熱量三者之間的關(guān)系：物質(zhì)的比熱容；
6.會：利用比熱容的概念解釋生活中常見的現(xiàn)象。
（二）學業(yè)目標
1. 知道：常見物質(zhì)是由分子或原子組成的；物體的內(nèi)能；分子熱運動的快慢與溫度的關(guān)系；一切物質(zhì)的分子都在不停地做熱運動；分子間存在作用力；比熱容是物質(zhì)的基本屬性；
2.了解：影響物體內(nèi)能大小的因素；
3.能：識別擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋；通過實驗探究比較不同物質(zhì)的比熱容；利用比熱容的概念進行相關(guān)熱量的計算；
4理解：改變物體內(nèi)能方式；
5.認識：物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系；內(nèi)能、溫度與熱量三者之間的關(guān)系：物質(zhì)的比熱容；
6.會：利用比熱容的概念解釋生活中常見的現(xiàn)象。
五、教學重點：
分子動理論的基本知識；內(nèi)能概念的建立；改變物體內(nèi)能的方法。
六、教學難點：
正確理解內(nèi)能和比熱容的概念。
七、學情分析，教學建議：
學生在八年級上冊第三章物態(tài)變化的學習中已經(jīng)接觸了一些宏觀熱現(xiàn)象，如物態(tài)變化。本章在此基礎(chǔ)上進一步深入分析這些宏觀熱現(xiàn)象內(nèi)深層次的微觀機制。這就涉及一些熱學特有的研究方法和手段。如何從復雜的宏觀熱現(xiàn)象中分析出其微觀機制？微視模型又怎樣解釋更多的宏觀熱現(xiàn)象？這些問題的學習是對學生物理能力的一種提高。
八、本章活動主題：
愛因斯坦對內(nèi)能的探索
著名的物理學家阿爾伯特·愛因斯坦在年輕時，對物理學產(chǎn)生了濃厚的興趣。他熱衷于探索自然界中的各種現(xiàn)象，并試圖用物理定律來解釋它們。
有一天，愛因斯坦讀到了一篇關(guān)于熱力學的研究論文。論文中提到了一個關(guān)于內(nèi)能的概念，引起了他的極大興趣。內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有微觀粒子的動能和勢能之和，它是一個物體熱運動的總和。愛因斯坦覺得這個概念非常有趣，于是決定親自進行實驗來研究內(nèi)能。
愛因斯坦設(shè)計了一個簡單的實驗：他準備了一個木制的水桶，桶里裝滿了水。然后，他在水桶中間放了一個隔板，將水桶分成兩個部分。在實驗開始時，愛因斯坦將一個熱源放在桶的一側(cè)，加熱其中的水。隨著時間的推移，水的溫度逐漸升高，內(nèi)能也不斷增加。
然而，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：當水溫升高時，隔板另一側(cè)的水竟然也跟著升溫。這讓他感到非常驚訝，因為他知道隔板另一側(cè)的水并沒有直接接觸到熱源。經(jīng)過一番思考，愛因斯坦意識到這是內(nèi)能的傳遞導致的。由于熱傳導的作用，熱量通過水分子之間的相互作用，跨越了隔板，使得另一側(cè)的水分子內(nèi)能增加。
這個實驗讓愛因斯坦對內(nèi)能的理解更加深入。他開始研究各種物質(zhì)的內(nèi)能性質(zhì)，并試圖尋找更普遍的熱力學規(guī)律。最終，愛因斯坦提出了著名的能量守恒定律和質(zhì)能方程，為物理學的發(fā)展作出了巨大貢獻。
通過這個趣味物理故事，我們可以看到內(nèi)能在現(xiàn)實生活中的應用和重要性。希望這個故事能讓大家對內(nèi)能有了更直觀的認識，同時也激發(fā)了大家對物理學的興趣。
九、教學過程性評價細目設(shè)計
學習任務(wù) 分子熱運動 內(nèi)能 比熱容
優(yōu)秀 1、能熟練地說明物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的，了解分子的直徑大小。 2、熟知一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，并且其運動快慢與溫度有關(guān)。 3、熟知擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋。 4、熟知分子之間存在著相互的作用力。 1、知道內(nèi)能的概念；能簡單地描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 2、熟知熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能：知道熱量的概念及單位，知道熱傳遞的過程中，物體吸收熱量，溫度升高：放出熱量，溫度降低，內(nèi)能發(fā)生改變。 3、熟知做功可以改變物體的內(nèi)能。 4、能區(qū)分溫度、熱量、內(nèi)能：理解做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的。 5、熟知做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些實例。 1、能通過實驗探究得出不同物質(zhì)的吸熱能力不同。 2、知道比熱容的概念，熟知比熱容是物質(zhì)的一種特性，能夠利用比熱容知識來解釋生活中的一些現(xiàn)象。 3、能做吸放熱計算。
良好 1、能簡單地說明物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的，了解分子的直徑大小。 2、知道一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，并且其運動快慢與溫度有關(guān)。 3、能夠識別擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋。 4、知道分子之間存在著相互的作用力。 1、了解內(nèi)能的概念；能簡單地描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 2、知道熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能：知道熱量的概念及單位，知道熱傳遞的過程中，物體吸收熱量，溫度升高：放出熱量，溫度降低，內(nèi)能發(fā)生改變。 3、知道做功可以改變物體的內(nèi)能。 4、學會區(qū)分溫度、熱量、內(nèi)能：理解做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的。 5、知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些實例。 1、能通過實驗探究得出不同物質(zhì)的吸熱能力不同。 2、了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性，能夠利用比熱容知識來解釋生活中的一些現(xiàn)象。 3、會進行簡單的吸放熱計算。
合格 1、了解物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的，了解分子的直徑大小。 2、了解一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，并且其運動快慢與溫度有關(guān)。 3、能初步識別擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋。 4、了解分子之間存在著相互的作用力。 1、初步了解內(nèi)能的概念；能簡單地描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 2、了解熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能：知道熱量的概念及單位，知道熱傳遞的過程中，物體吸收熱量，溫度升高：放出熱量，溫度降低，內(nèi)能發(fā)生改變。 3、了解做功可以改變物體的內(nèi)能。 4、初步學會區(qū)分溫度、熱量、內(nèi)能：理解做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的。 5、了解做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些實例。 1、知道物質(zhì)的吸熱能力不同。 2、初步了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性，能夠利用比熱容知識來解釋生活中的一些現(xiàn)象。 3、了解吸放熱的計算。
十、教學流程圖（思維導圖展現(xiàn)整個整體單元教學的思路及課時安排）
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