與時俱進的比熱容實驗創新設計

伍紅運

【摘要】 運用養生壺代替書本實驗裝置進行《比熱容》實驗探究，該實驗操作簡單直觀，誤差小，解決了原有實驗加熱面積不同，難讀數等問題。

【關鍵詞】 養生壺 創新 精準 易操作

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2018）06-063-01

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對于九年級人教版物理第十三章第三節《比熱容》的實驗版塊的不足之處，本文結合筆者的教學經驗談談看法.比熱容概念是初中物理教學的一個難點，它反映不同物質吸熱、放熱能力的不同。自然界中的許多現象和生產技術上的許多問題都跟物質比熱容有關，但比熱容這一概念對于初中學生來說是比較抽象的，學生很難理解。因此，應通過實驗給予學生更直觀的理解，因而教師教學的中心任務是，讓學生通過實驗探究“質量相等的不同物質，吸收相同的熱量，升高的溫度一般不同”的規律，為比熱容概念的得出打好基礎。

一、實驗原型

實驗器材：相同規格的加熱器、玻璃杯、溫度計等。如教材圖13.3-1和圖13.3-2，利用電加熱器加熱水和食用油，電加熱器每秒放出的熱量是一定的，當它浸沒在液體中時，可認為液體每秒吸收的熱量相同.思考怎樣得到相同質量的水和油，怎樣比較水和油吸收熱量的多少，設計表格，記錄并分析實驗數據。

二、教材中實驗存在的不足之處

（1）控制變量法是物理實驗中比較常用的研究方法，即研究涉及多個變量的物理問題時，常采取只允許一個條件改變，其他條件保持不變的方法進行探究.教材中的實驗控制了溫度變化量和水、食用油的質量相同，研究它們吸熱情況是否存在差異。表面上看似乎已經控制了所有的變量，但編者忽略了一點，水與食用油密度是不相同，ρ水=1.0×103kg/m3，ρ油≈0.92×103kg/m3，那么相同質量的水和食用油的體積是不同的：V水

（2）再其次該實驗做成分組實驗，用加熱器加熱時，加熱器功率大，學生易被燙傷，實驗存在一定的危險性，若將該實驗裝置變為演示實驗，學生將無法看見溫度計的示數，不能直接讀出來，可視性不強。

（3）實驗儀器精確度不高，讀數困難大、誤差大。本次實驗利用液體溫度計，讀數時要求待溫度計的示數穩定后進行。因加熱器功率過大，液體溫度上升過快，所以實驗時溫度計示數是動態值，學生不易讀數，讀數誤差大，很難控制兩液體溫度相同，所以不宜實驗探究“質量相等的不同物質，升高的溫度相同，吸收的熱量一般不同”的規律。

鑒于以上問題，筆者嘗試對學生實驗進行了改進和創新，整個探究過程如下。

三、實驗不足之處的改進

針對以上存在的三個問題筆者做了如下改進：

（1）為解決加熱器和液體接觸面積不同，導致液體單位時間內吸收熱量不同問題，選擇養生壺代替電棒加熱器，因為養生壺是從底部開始加熱，所以給液體的加熱面積相同。

（2）養生壺的的功率可以調節，可適當調節功率大小，控制溫度變化過快；而且養生壺顯示屏上可顯示溫度，讀數方便直觀，減小誤差；并且使用養生壺的安全指數比原始實驗器材高，防止誤傷學生，可以進行學生分組實驗，同樣該實驗裝置做演示實驗，可視性強。

（3）使用養生壺做比熱容實驗不僅操作簡單，讀數直觀，而且可以設置溫度相同，使探究“質量相等的不同物質，升高的溫度相同，吸收的熱量一般不同”的規律實驗操作簡單化，提高實驗準確率。

改進后實驗的優點及其意義增強了實驗的精確性和演示直觀性，改進后實驗減少了器材，簡化了裝置，降低了操作難度，增加學習的趣味性；該實驗裝置可用于小組內合作探究實驗，培養學生之間的團隊精神，提高了課堂教學效率。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]王秉建.科學探究物質比熱容實驗的改進[J].實驗教學與儀器，2012，（9）.

[2]李正德.《比熱容》探究實驗的改進[J].物理之友，2014，30（10）.

[3]顧崗.比熱容實驗裝置的改進[J].物理之友，2015，31（1）.