伍紅運(yùn)
【摘要】 運(yùn)用養(yǎng)生壺代替書本實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行《比熱容》實(shí)驗(yàn)探究,該實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單直觀,誤差小,解決了原有實(shí)驗(yàn)加熱面積不同,難讀數(shù)等問題。
【關(guān)鍵詞】 養(yǎng)生壺 創(chuàng)新 精準(zhǔn) 易操作
【中圖分類號(hào)】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1992-7711(2018)06-063-01
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對(duì)于九年級(jí)人教版物理第十三章第三節(jié)《比熱容》的實(shí)驗(yàn)版塊的不足之處,本文結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談?wù)効捶?比熱容概念是初中物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn),它反映不同物質(zhì)吸熱、放熱能力的不同。自然界中的許多現(xiàn)象和生產(chǎn)技術(shù)上的許多問題都跟物質(zhì)比熱容有關(guān),但比熱容這一概念對(duì)于初中學(xué)生來說是比較抽象的,學(xué)生很難理解。因此,應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)給予學(xué)生更直觀的理解,因而教師教學(xué)的中心任務(wù)是,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究“質(zhì)量相等的不同物質(zhì),吸收相同的熱量,升高的溫度一般不同”的規(guī)律,為比熱容概念的得出打好基礎(chǔ)。
一、實(shí)驗(yàn)原型
實(shí)驗(yàn)器材:相同規(guī)格的加熱器、玻璃杯、溫度計(jì)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(dāng)它浸沒在液體中時(shí),可認(rèn)為液體每秒吸收的熱量相同.思考怎樣得到相同質(zhì)量的水和油,怎樣比較水和油吸收熱量的多少,設(shè)計(jì)表格,記錄并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
二、教材中實(shí)驗(yàn)存在的不足之處
(1)控制變量法是物理實(shí)驗(yàn)中比較常用的研究方法,即研究涉及多個(gè)變量的物理問題時(shí),常采取只允許一個(gè)條件改變,其他條件保持不變的方法進(jìn)行探究.教材中的實(shí)驗(yàn)控制了溫度變化量和水、食用油的質(zhì)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(jīng)控制了所有的變量,但編者忽略了一點(diǎn),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(zhì)量的水和食用油的體積是不同的:V水 (2)再其次該實(shí)驗(yàn)做成分組實(shí)驗(yàn),用加熱器加熱時(shí),加熱器功率大,學(xué)生易被燙傷,實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性,若將該實(shí)驗(yàn)裝置變?yōu)檠菔緦?shí)驗(yàn),學(xué)生將無法看見溫度計(jì)的示數(shù),不能直接讀出來,可視性不強(qiáng)。 (3)實(shí)驗(yàn)儀器精確度不高,讀數(shù)困難大、誤差大。本次實(shí)驗(yàn)利用液體溫度計(jì),讀數(shù)時(shí)要求待溫度計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行。因加熱器功率過大,液體溫度上升過快,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度計(jì)示數(shù)是動(dòng)態(tài)值,學(xué)生不易讀數(shù),讀數(shù)誤差大,很難控制兩液體溫度相同,所以不宜實(shí)驗(yàn)探究“質(zhì)量相等的不同物質(zhì),升高的溫度相同,吸收的熱量一般不同”的規(guī)律。 鑒于以上問題,筆者嘗試對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新,整個(gè)探究過程如下。 三、實(shí)驗(yàn)不足之處的改進(jìn) 針對(duì)以上存在的三個(gè)問題筆者做了如下改進(jìn): (1)為解決加熱器和液體接觸面積不同,導(dǎo)致液體單位時(shí)間內(nèi)吸收熱量不同問題,選擇養(yǎng)生壺代替電棒加熱器,因?yàn)轲B(yǎng)生壺是從底部開始加熱,所以給液體的加熱面積相同。 (2)養(yǎng)生壺的的功率可以調(diào)節(jié),可適當(dāng)調(diào)節(jié)功率大小,控制溫度變化過快;而且養(yǎng)生壺顯示屏上可顯示溫度,讀數(shù)方便直觀,減小誤差;并且使用養(yǎng)生壺的安全指數(shù)比原始實(shí)驗(yàn)器材高,防止誤傷學(xué)生,可以進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),同樣該實(shí)驗(yàn)裝置做演示實(shí)驗(yàn),可視性強(qiáng)。 (3)使用養(yǎng)生壺做比熱容實(shí)驗(yàn)不僅操作簡(jiǎn)單,讀數(shù)直觀,而且可以設(shè)置溫度相同,使探究“質(zhì)量相等的不同物質(zhì),升高的溫度相同,吸收的熱量一般不同”的規(guī)律實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單化,提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確率。 改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)及其意義增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的精確性和演示直觀性,改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)減少了器材,簡(jiǎn)化了裝置,降低了操作難度,增加學(xué)習(xí)的趣味性;該實(shí)驗(yàn)裝置可用于小組內(nèi)合作探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)精神,提高了課堂教學(xué)效率。 [ 參 考 文 獻(xiàn) ] [1]王秉建.科學(xué)探究物質(zhì)比熱容實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2012,(9). [2]李正德.《比熱容》探究實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].物理之友,2014,30(10). [3]顧崗.比熱容實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)[J].物理之友,2015,31(1).