如何上好“比热容”这节概念课

周雪夏

物理概念课的全过程应当包括以下几个环节：（一）新课的引入；（二）新概念的建立；（三）巩固和深化对新概念的理解；（四）了解新概念的实际应用。下面就如何上好初中物理《比热容》这一节概念课谈谈我的观点。

一、关于新课的引入

在讲授《比热容》这节课时，可以从讨论下边两个问题引入新课。问题一：甲、乙两只完全相同的烧杯里，各盛着200g水。若甲杯里的水温度升高10℃，乙杯里的水温度升高20℃，甲、乙两杯水吸收的热量是否相等？哪杯水吸收的热量多？多吸收多少热量？问题二：甲、乙两只完全相同的烧杯，甲杯中盛着200g水，乙杯中盛着100g水，若温度都升高10℃，哪杯水吸收的热量多？多吸收多少热量？通过学生自主讨论，可以得出：水在热传递中吸收或放出的热量的多少跟水的质量和温度的变化量两个因素有关。接着继续讨论：若200g水温度升高10℃需要吸收2kJ的热量，如果200g煤油温度升高10℃，吸收的热量是否也是2kJ呢？为了把问题提得更具体和便于思考，可以让学生思考这样的问题：1g水温度升高1℃吸收的热量是1J，1g别的物质温度升高1℃吸收的热量是不是1J呢？当有兴趣地思考这个问题的时候，教师应把这两个具体问题归结成一个概念性的问题让大家讨论。问：物体在热传递过程中，吸收或放出的热量除了跟物体的质量和温度变化量有关外，是否还跟别的因素有关呢？这就为学习新的概念《比热容》奠定了基础。

二、关于新概念的建立

《比热容》教学中在完成“引入新课”之后，关于1g煤油温度升高1℃是否也是吸收1J热量的问题，教师可以指出：这个问题让我们通过实验寻找答案。这就突出了下面即将开始的演示实验的重要性。

演示实验开始的时候，要使学生明确实验的目的和实验步骤。通过上述引导学生很容易确定本次实验的目的：研究物体在热传递过程中，吸收或放出的热量除了跟物体的质量和温度变化量有关外，是否还跟物质的种类有关。实验设计时应提醒学生采用控制变量的方法，控制水、沙子的质量和温度变化量相同，测量两者吸收或放出的热量。并提示学生，如果加热方式完全相同，就可以认为单位时间内物体吸收的热量相同，所以加热时间的长短就反映了物体吸收热量的多少。即观察质量相同的水和沙子升高相同的温度所需要的时间，所需加热时间长的意味着吸收更多的热量。教师在演示实验时还要让学生了解玻璃棒的作用：使物体受热均匀。认真观察的学生不难发现沙子比水需要的时间长，由此得出，“质量相等的水和沙子升高相同的温度，沙子比水吸收的热量多”的结论，从这个结论上升为“质量相等的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不相等”的普遍结论，这个结论的得出符合初中生的认知水平。

这时学生意识到，不同的物质在这样一个热的性质上存在差异。即相等质量、升高相同温度的不同物质吸收热量的本领不同，这样就能顺利地引出“比热容”的定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热，用字母c表示。

引出比热容的概念以后，还要考虑如何给出比热容的单位。比热容的单位是由热量、质量和温度变化量三个物理量组成的复合单位，初中学生掌握这样的单位是比较困难的。学生往往不清楚为什么质量单位“克”在分数线的下边而不在上边。这可从“比热容”的定义出发，用算术进行推导得出比热容的单位J/（kg·℃）。

三、关于巩固和深化对新概念的理解

在比热容概念初步建立以后，要组织学生做下面一些练习和讨论。如查阅常见物质的比热容表，找出比热容最大和最小的物质，给出某种物质的比热容数值，让学生说明它的物理意义。例如：水的比热容是4.2×10J/（kg·℃），表示的物理意义是每1kg的水温度升高或降低1℃吸收或放出的热量为4.2×10J。又如提出一些问题：质量相等的水和沙石吸收相等的热量哪种物质温度上升得多？放出相等的热量时，哪种物质温度下降得多？质量相同的铜块和铝块若使它们都由0℃上升到10℃，哪块金属吸收的热量多？若将它们浸没于相同质量的冷水中，不考虑热量损失，哪个金属块使水的温度升高得多？通过对上述问题的热烈讨论，将帮助学生比较牢固地掌握比热容的物理意义。关于比热容计算题，要知道相关的公式：（1）当物体温度升高时，所吸收的热量为：Q=cm（t-t）.（2）当物体温度降低时，所放出的热量为：Q=cm（t-t）（c为比热容，m为物体的质量，t为初温度，t为末温度。）。接着可通过一两个例题达到课堂训练的目的，如例1：质量为10kg的水，温度从20℃升高30℃，求水吸收的热量Q。例2：炎热的夏天，小丽将装有0.6kg水的塑料瓶放入电冰箱冷藏室，待水降温后饮用，水由35℃降至5℃的过程中放出的热量是多少？（C=4.2×10J/（kg·℃））

通过这个环节的教学活动，不仅可以帮助和加深学生对比热容概念的理解，还可以了解学生在理解上存在的问题，从而及时补救。

四、关于新概念的实际应用

当比热容教学进行到这一环节时，可以引导学生独立解决一些简单的联系实际的问题。比如：靠近大水域的地方为什么不像内陆地区气温变化那么显著？农业上培育秧苗的时候，为了保护秧苗夜间不致受冻，傍晚时向秧苗里多灌一些水，第二天早晨再把田里的水放出一些，在阳光照射下可以提高地温，这里面有什么科学道理？液体温度计测温泡内装的测温物质为什么都选用水银、煤油和酒精而不选用水？汽车发动机气缸外面装有水套，想一想为什么用水进行冷却？等。

总之，教学活动是生动的创造性劳动，不可能有固定的模式。用什么方法完成教学任务要根据具体情况而定，这就是人们常说的“教无定法”。但是安排具体教法时依据的教学原则和指导思想应当是共同的，应当符合认识规律和教育原则，这就是人们常说的“教有常法”。以上仅是我个人对《比热容》这节概念课的一点想法，如有错误之处请指正。