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淺談滬科版物理新教材中的科學(xué)探究物質(zhì)的比熱容
淺談滬科版物理新教材中的科學(xué)探究物質(zhì)的比熱容作者/楊洪波
在濟(jì)寧市使用滬科版物理新教材備課會上汪延茂、束炳如主編強(qiáng)調(diào)新課改下教與學(xué)要注重知識與方法，指出物質(zhì)的比熱容這節(jié)課非常重要，以前，用舊人教版教材，有的老師為了省事，干脆不做實(shí)驗(yàn)，很多老師根據(jù)圖示，只是定性的分析，學(xué)生對這部分知識理解不透徹；而且當(dāng)時(shí)用電加熱器加熱，也很難控制。
本節(jié)的重點(diǎn)是通過探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)識不同物質(zhì)有不同的吸熱和放熱的本領(lǐng)，從而形成比熱容的概念，所以落實(shí)"探究"過程非常重要。不要過高估計(jì)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，老師要為學(xué)生的思維做好相應(yīng)的鋪墊，引導(dǎo)學(xué)生用加熱時(shí)間的長短來衡量吸熱的多少。比熱容是初中物理出現(xiàn)的第一個(gè)由兩個(gè)以上的因素決定的物理量，概念的表述和單位的教學(xué)都要估計(jì)學(xué)生認(rèn)知的難度，在教學(xué)過程中要做到心中有數(shù)。
一、問題的提出
物體吸收熱量的多少跟什么因素有關(guān)？根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，以燒水為例，如果燒的水越多，需要加熱的時(shí)間就越長，可見水吸收的熱量跟水的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，需要吸收的熱量越多；那么，物體吸收的熱量的多少還跟其他什么因素有關(guān)？如果取質(zhì)量相等、升高的溫度也相等的不同物質(zhì)，它們吸收的熱量還相等嗎？物體吸收的熱量的多少跟物質(zhì)的種類有關(guān)嗎？
二、過程與方法
為探究不同物質(zhì)的吸熱性能，應(yīng)使其質(zhì)量相同，觀察它們升高相同的溫度時(shí)，吸收的熱量是否相同，吸熱的多少可近似根據(jù)加熱時(shí)間的長短確定，這種方法是控制變量法。
三、選擇實(shí)驗(yàn)器材
根據(jù)上面確定的研究方法，需要選擇被研究的物質(zhì)、容器、溫度計(jì)、加熱源等器材。
從一些物質(zhì)的比熱容表中可以看出，水的比熱容最大，所選的兩種液體比熱容差別大，其吸熱性能差別也就大，實(shí)驗(yàn)的效果就好。這里最好選擇水和豆油，主要考慮學(xué)生對豆油比較熟悉，材料容易獲得。
選擇實(shí)驗(yàn)室常用溫度計(jì)測量水與豆油的溫度，讀完數(shù)，從油中取出，應(yīng)用檫布擦干。
加熱源要用一盞酒精燈，并用外焰加熱，使火焰的大小和燃燒情況相同，點(diǎn)燃酒精燈，使其燈焰大小穩(wěn)定且距離罐底的高度相等，并一直燃燒直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止。
所用鐵架臺需備兩個(gè)鐵圈，為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間及控制熱源相同，不影響下一個(gè)加熱的物質(zhì)，需更換鐵圈，這也是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。
開始加熱時(shí)，兩液體的初溫不同，不要誤認(rèn)為兩液體的初溫t相等，都等于室溫，那是不對的，從加熱到一定溫度時(shí)開始計(jì)時(shí)，注意邊加熱邊攪拌，分工協(xié)作，(www.gymyzhishaji.com)一人觀察水和豆油溫度的變化Δt,一人記錄發(fā)生這一變化所用的時(shí)間t,分別填在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格里，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出相關(guān)結(jié)論。
編者就探究比熱容的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了嘗試。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)條件與結(jié)論如下：
實(shí)驗(yàn)器材：
鐵架臺（兩個(gè)鐵圈）、酒精燈一盞、打火機(jī)、大玻璃燒杯、量筒或天平、溫度計(jì)、水和豆油、自制易拉罐兩個(gè)、計(jì)時(shí)器。
實(shí)驗(yàn)步驟：
�。�1）調(diào)整鐵架臺的鐵圈使其置于酒精燈燈芯的正上方并保持恰當(dāng)?shù)母叨取?br />
（2）點(diǎn)亮酒精燈，使其燈焰大小穩(wěn)定并一直燃燒直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止。
�。�3）將盛有200g水的玻璃燒杯置于鐵圈上方，同時(shí)插入溫度計(jì)，一邊觀察一邊緩緩攪拌杯中的水，記下水的初溫。
�。�4）觀察溫度計(jì)，當(dāng)水的溫度上升20℃，記下所用的時(shí)間。
（5）更換等質(zhì)量的豆油，同時(shí)更換鐵圈，重復(fù)步驟（3）、（4），記下加熱所用的時(shí)間。
�。�6）用"易拉罐燒杯"代替玻璃燒杯，重復(fù)步驟（3）、（4）、（5）。記下每次加熱所用的時(shí)間。填入下表：
說明：所用玻璃燒杯的質(zhì)量為59.4g;易拉罐的質(zhì)量為14g.
通過探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)識到水和豆油、煤油、沙子、泥土等，不同物質(zhì)有不同的吸熱和放熱的本領(lǐng)。
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