1、初中物理创新实验设计方案-教学实践案例与评析一、实验课题名称：探究比较不同物质的吸热能力二、实验设计思路：运用控制变量法使水和食用油的质量相等、初温相同、相同时间内吸收的热量相同，观察水和食用油在升高相同的温度时所用时间的多少。在升高相同温度时用时较长的自然吸收热量就较多，表示吸收热量的能力就较强，即比热容较大；反之则然。（吸收热量的能力与时间成正比）三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用：该实验是九年级物理第一章第三节内容，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，研究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、。可以说，这个实验是探究不同物质比热容实验的核心实验，一旦学生学会了控制变量，设计对照实验，对后面的知识探究就奠定了良好的基础。四、实验器材：铁架台、试管 2 支（型号相同、质量相等）、试管夹、温度计、细绳、石棉网、冷水、食用油、酒精灯、火柴、秒表等五、实验原型及不足之处:传统的实验方法是使用控制变量法，使两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过观察温度计上示数的变化，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（即比热容较小）。它的不足之处：水和食用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、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大
3、小等）不便于控制；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；所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。所用烧杯体积过大，与空气的接触面积过大，所以散热过多，造成实验测量误差过大。（如图）六、实验创新与改进之处：将两套装置合二为一，减少了小组实验时对器材的需要；便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量，误差更小；两试管与空气的接触面更小，散热较少，误差较小；将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点（两试管型号相同、质量相等），就保证了相同时间内吸收的热量相同实验中，将原实验观察温度计示数变化改为观察并记录两物质升高相同温
4、度时的时间，这样做的好处是使实验结论更直接；（如图）七、实验原理：通过控制两物质质量相等、吸收热量相同、升高相同的温度等因素，来观察手中的秒表。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，单位质量吸收热量的能力更强（即比热容更大一些）。说明：完成实验时需控制的几个量两试管型号相同、质量相等；试管中的水和食用油质量相等；试管中的水和食用油初温相同（可将两试管放入装有冷水的同一烧杯中 12 分钟）；相同时间内两试管吸收的热量相等；两试管中的液体升高相同的温度；改变的量：升高相同温度时所需要加热的时间不同；升高相同温度时所吸收的热量不同。八、实验操作步骤：将装有质量相等的水和食用油的试管
5、插入事先准备好的同一烧杯的冷水中 12 分钟，保证两试管中液体的初温相同；将初温相同的两试管从冷水中拿出来同时放入正在加热的石棉网上，并放入温度计（同时按下秒表开始计时），观察通过热传递获得热量的两试管中温度计的变化；在温度计达到 70时分别记下所用的时间；比较升高相同温度时所用时间的不同；得出结论：升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量较多，吸收热量的能力较强（比热容较大）。九、实验效果：通过实验改进，在教学中学生更容易接受比热容的概念，更容易弄懂比热容较大的物质在质量相等、初温相同、吸收热量相同的情况下，温度变化较小；或比热容较大的物质在质量相等、初温相同、温度变化相同的情况下，吸收热量较多；并运用这些知识解释一些常见的日常生活实例。十、自我评价该实验的改进比原实验更容易控制一些量的变化，实验数据误差更小，实验结论更直接，便于学生理解知识和解决实际问题。如果将酒精灯换成两个完全相同的电加热器，我认为相同时间内吸收热量相同误差更小，因学校实验室没有，故只好等以后再改进。
