如何上好“比熱容”這節概念課

周雪夏

物理概念課的全過程應當包括以下幾個環節：（一）新課的引入；（二）新概念的建立；（三）鞏固和深化對新概念的理解；（四）了解新概念的實際應用。下面就如何上好初中物理《比熱容》這一節概念課談談我的觀點。

一、關于新課的引入

在講授《比熱容》這節課時，可以從討論下邊兩個問題引入新課。問題一：甲、乙兩只完全相同的燒杯里，各盛著200g水。若甲杯里的水溫度升高10℃，乙杯里的水溫度升高20℃，甲、乙兩杯水吸收的熱量是否相等？哪杯水吸收的熱量多？多吸收多少熱量？問題二：甲、乙兩只完全相同的燒杯，甲杯中盛著200g水，乙杯中盛著100g水，若溫度都升高10℃，哪杯水吸收的熱量多？多吸收多少熱量？通過學生自主討論，可以得出：水在熱傳遞中吸收或放出的熱量的多少跟水的質量和溫度的變化量兩個因素有關。接著繼續討論：若200g水溫度升高10℃需要吸收2kJ的熱量，如果200g煤油溫度升高10℃，吸收的熱量是否也是2kJ呢？為了把問題提得更具體和便于思考，可以讓學生思考這樣的問題：1g水溫度升高1℃吸收的熱量是1J，1g別的物質溫度升高1℃吸收的熱量是不是1J呢？當有興趣地思考這個問題的時候，教師應把這兩個具體問題歸結成一個概念性的問題讓大家討論。問：物體在熱傳遞過程中，吸收或放出的熱量除了跟物體的質量和溫度變化量有關外，是否還跟別的因素有關呢？這就為學習新的概念《比熱容》奠定了基礎。

二、關于新概念的建立

《比熱容》教學中在完成“引入新課”之后，關于1g煤油溫度升高1℃是否也是吸收1J熱量的問題，教師可以指出：這個問題讓我們通過實驗尋找答案。這就突出了下面即將開始的演示實驗的重要性。

演示實驗開始的時候，要使學生明確實驗的目的和實驗步驟。通過上述引導學生很容易確定本次實驗的目的：研究物體在熱傳遞過程中，吸收或放出的熱量除了跟物體的質量和溫度變化量有關外，是否還跟物質的種類有關。實驗設計時應提醒學生采用控制變量的方法，控制水、沙子的質量和溫度變化量相同，測量兩者吸收或放出的熱量。并提示學生，如果加熱方式完全相同，就可以認為單位時間內物體吸收的熱量相同，所以加熱時間的長短就反映了物體吸收熱量的多少。即觀察質量相同的水和沙子升高相同的溫度所需要的時間，所需加熱時間長的意味著吸收更多的熱量。教師在演示實驗時還要讓學生了解玻璃棒的作用：使物體受熱均勻。認真觀察的學生不難發現沙子比水需要的時間長，由此得出，“質量相等的水和沙子升高相同的溫度，沙子比水吸收的熱量多”的結論，從這個結論上升為“質量相等的不同物質，升高相同的溫度吸收的熱量不相等”的普遍結論，這個結論的得出符合初中生的認知水平。

這時學生意識到，不同的物質在這樣一個熱的性質上存在差異。即相等質量、升高相同溫度的不同物質吸收熱量的本領不同，這樣就能順利地引出“比熱容”的定義：單位質量的某種物質溫度升高（降低）1℃所吸收（放出）的熱量叫做這種物質的比熱容，簡稱比熱，用字母c表示。

引出比熱容的概念以后，還要考慮如何給出比熱容的單位。比熱容的單位是由熱量、質量和溫度變化量三個物理量組成的復合單位，初中學生掌握這樣的單位是比較困難的。學生往往不清楚為什么質量單位“克”在分數線的下邊而不在上邊。這可從“比熱容”的定義出發，用算術進行推導得出比熱容的單位J/（kg·℃）。

三、關于鞏固和深化對新概念的理解

在比熱容概念初步建立以后，要組織學生做下面一些練習和討論。如查閱常見物質的比熱容表，找出比熱容最大和最小的物質，給出某種物質的比熱容數值，讓學生說明它的物理意義。例如：水的比熱容是4.2×10J/（kg·℃），表示的物理意義是每1kg的水溫度升高或降低1℃吸收或放出的熱量為4.2×10J。又如提出一些問題：質量相等的水和沙石吸收相等的熱量哪種物質溫度上升得多？放出相等的熱量時，哪種物質溫度下降得多？質量相同的銅塊和鋁塊若使它們都由0℃上升到10℃，哪塊金屬吸收的熱量多？若將它們浸沒于相同質量的冷水中，不考慮熱量損失，哪個金屬塊使水的溫度升高得多？通過對上述問題的熱烈討論，將幫助學生比較牢固地掌握比熱容的物理意義。關于比熱容計算題，要知道相關的公式：（1）當物體溫度升高時，所吸收的熱量為：Q=cm（t-t）.（2）當物體溫度降低時，所放出的熱量為：Q=cm（t-t）（c為比熱容，m為物體的質量，t為初溫度，t為末溫度。）。接著可通過一兩個例題達到課堂訓練的目的，如例1：質量為10kg的水，溫度從20℃升高30℃，求水吸收的熱量Q。例2：炎熱的夏天，小麗將裝有0.6kg水的塑料瓶放入電冰箱冷藏室，待水降溫后飲用，水由35℃降至5℃的過程中放出的熱量是多少？（C=4.2×10J/（kg·℃））

通過這個環節的教學活動，不僅可以幫助和加深學生對比熱容概念的理解，還可以了解學生在理解上存在的問題，從而及時補救。

四、關于新概念的實際應用

當比熱容教學進行到這一環節時，可以引導學生獨立解決一些簡單的聯系實際的問題。比如：靠近大水域的地方為什么不像內陸地區氣溫變化那么顯著？農業上培育秧苗的時候，為了保護秧苗夜間不致受凍，傍晚時向秧苗里多灌一些水，第二天早晨再把田里的水放出一些，在陽光照射下可以提高地溫，這里面有什么科學道理？液體溫度計測溫泡內裝的測溫物質為什么都選用水銀、煤油和酒精而不選用水？汽車發動機氣缸外面裝有水套，想一想為什么用水進行冷卻？等。

總之，教學活動是生動的創造性勞動，不可能有固定的模式。用什么方法完成教學任務要根據具體情況而定，這就是人們常說的“教無定法”。但是安排具體教法時依據的教學原則和指導思想應當是共同的，應當符合認識規律和教育原則，這就是人們常說的“教有常法”。以上僅是我個人對《比熱容》這節概念課的一點想法，如有錯誤之處請指正。