初中物理创新实验设计方案(结)

比较不同物质的吸热能力
洪江区一中，邓亚平
一、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用：
1.地位：该实验是九年级物理第十六章第3节内容，在已知不同物体吸收热量的多少除了与它的质量、温度变化有关外，探究不同物质吸收热量的多少还与它的吸热能力有关，对于学生理解、学习、运用比热容的知识具有相当重要的作用。

2.作用：
⑴该实验是探究物质比热容的核心实验，能对后面的知识探究奠定良好基础；
⑵通过实验的观察和分析能较好的理解不同物质吸热能力也有所不同；
⑶由实验得出结论，客观具体，学生容易接受，同时降低了教学的难度。

二、实验原型及不足之处:
1.实验原型：
传统的实验是使用控制变量法，用酒精灯分别给水和煤油加热，控制两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过比较温度计示数的变化，得出结论：温度计示数上升较快的物质，升高1℃所需的热量较少，吸收热量的能力较小。

2.不足之处：
⑴通过实验得出的结论是：吸热能力的大小与温度的变化成反比，学生要多转动一下思维才能理解，结论没有改进后的直接；
⑵水和煤油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差，容易受到外界环境的影响（如风向、石棉网、两个酒精灯的火焰温度等）不便于控制；
⑶所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。

三、实验创新与改进之处：
1.实验创新
⑴直观比较，直接得出结论。

⑵改进实验装置，减少实验误差。

2.改进之处
⑴实验中，将原实验观察相同时间温度计示数变化改为观察两物质升高相同温度所用的时间，这样做的好处是使得出实验结论更加直接；
⑵；利用串联的阻值相同的电阻丝加热，更精确的控制吸收的热量相同
⑶实验器材更加简单，降低了实验准备难度和危险系数。

四、实验器材：
学生电源，电阻值相同的电热器两个，导线若干，温度计两个，烧杯两个，停表，煤油，纯净水。

五、实验原理及装置说明：
1.实验原理：新实验也使用控制变量法，改为控制两物质质量相等、吸收热量相同、升高相同的温度，来比较所需要用的时间。

升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量自然多一些，此物质吸收热量的能力更强。

2.装置说明：
⑴实验前，要使用天平称量出质量相等的水和煤油；
⑵两个电热器一定要阻值相等并且串联；
⑶温度计液泡不要碰到容器壁、容器底和电热丝
⑷注意输出电压为两电热器额定电压之和。

六、实验过程：
1. 将准备好的乘有质量相等的水和煤油的两烧杯放置在试验台上；
2.将两个阻值相同的电热器串联接在14伏的直流电源上，此时开关是闭合的；
3. 将串联好的电热器分别放入水和煤油中，并放入温度计，记录初温；
4.打开电源，同时按下停表开始计时，观察两烧杯中温度计的变化；
5.在温度计达到40℃时用停表分别记下所用的时间；
6.比较升高相同温度时所用时间的不同；
7.得出结论：质量相等的两物质，升高相同温度时，所用时间较长的（水）吸收的热量较多，吸收热量的能力较强。

七、实验效果：
改进后，实验现象非常明显，减小了实验误差，缩短了实验时间，实验成功率高；在教学中学生更容易接受比热容的概念，更容易弄懂不同物质比热容一般不同以及比热容较大的物质在质量相等、温度变化相同的情况下，吸收热量较多。

八、自我评价
⒈对于综合分析能力还不是很强的学生来说，新实验更容易得出实验结论；
⒉缩短了实验时间，降低了难度；
⒊师生合作学习的难度降低了，提高了课堂学习效率；
⒋若课堂教学时间充足，后续可利用焦耳定律算出1kg煤油和水升高1℃所吸收的热量，直接引出比热容的概念，学生容易理解。