淺談滬科版物理新教材中的科學探究物質的比熱容

楊洪波

在濟寧市使用滬科版物理新教材備課會上汪延茂、束炳如主編強調新課改下教與學要注重知識與方法，指出物質的比熱容這節課非常重要，以前，用舊人教版教材，有的老師為了省事，干脆不做實驗，很多老師根據圖示，只是定性的分析，學生對這部分知識理解不透徹；而且當時用電加熱器加熱，也很難控制。

本節的重點是通過探究實驗認識不同物質有不同的吸熱和放熱的本領，從而形成比熱容的概念，所以落實“探究”過程非常重要。不要過高估計學生的設計能力，老師要為學生的思維做好相應的鋪墊，引導學生用加熱時間的長短來衡量吸熱的多少。比熱容是初中物理出現的第一個由兩個以上的因素決定的物理量，概念的表述和單位的教學都要估計學生認知的難度，在教學過程中要做到心中有數。

一、問題的提出

物體吸收熱量的多少跟什么因素有關？根據生活經驗，以燒水為例，如果燒的水越多，需要加熱的時間就越長，可見水吸收的熱量跟水的質量有關，質量越大，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？如果取質量相等、升高的溫度也相等的不同物質，它們吸收的熱量還相等嗎？物體吸收的熱量的多少跟物質的種類有關嗎？

二、過程與方法

為探究不同物質的吸熱性能，應使其質量相同，觀察它們升高相同的溫度時，吸收的熱量是否相同，吸熱的多少可近似根據加熱時間的長短確定，這種方法是控制變量法。

三、選擇實驗器材

根據上面確定的研究方法，需要選擇被研究的物質、容器、溫度計、加熱源等器材。

從一些物質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，實驗的效果就好。這里最好選擇水和豆油，主要考慮學生對豆油比較熟悉，材料容易獲得。

選擇實驗室常用溫度計測量水與豆油的溫度，讀完數，從油中取出，應用檫布擦干。

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，點燃酒精燈，使其燈焰大小穩定且距離罐底的高度相等，并一直燃燒直到實驗結束為止。

所用鐵架臺需備兩個鐵圈，為了縮短實驗時間及控制熱源相同，不影響下一個加熱的物質，需更換鐵圈，這也是實驗的關鍵點。

開始加熱時，兩液體的初溫不同，不要誤認為兩液體的初溫t相等，都等于室溫，那是不對的，從加熱到一定溫度時開始計時，注意邊加熱邊攪拌，分工協作，一人觀察水和豆油溫度的變化Δt，一人記錄發生這一變化所用的時間t，分別填在實驗數據記錄表格里，分析實驗數據，找出相關結論。

編者就探究比熱容的實驗進行了嘗試。相關的實驗條件與結論如下：

實驗器材：

鐵架臺（兩個鐵圈）、酒精燈一盞、打火機、大玻璃燒杯、量筒或天平、溫度計、水和豆油、自制易拉罐兩個、計時器。

實驗步驟：

（1）調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的高度。

（2）點亮酒精燈，使其燈焰大小穩定并一直燃燒直到實驗結束為止。

（3）將盛有200g水的玻璃燒杯置于鐵圈上方，同時插入溫度計，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，當水的溫度上升20℃，記下所用的時間。

（5）更換等質量的豆油，同時更換鐵圈，重復步驟（3）、（4），記下加熱所用的時間。

（6）用“易拉罐燒杯”代替玻璃燒杯，重復步驟（3）、（4）、（5）。記下每次加熱所用的時間。填入下表：

室溫 15℃ 溫度變化20℃ 物質的質量200g

說明：所用玻璃燒杯的質量為59.4g；易拉罐的質量為14g。

通過探究實驗認識到水和豆油、煤油、沙子、泥土等，不同物質有不同的吸熱和放熱的本領。