摘要：本文提出了比熱容實驗的改進方案，使實驗方法更為科學(xué)、操作更為方便。

關(guān)鍵詞：比熱容；實驗；探究

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148(2011)5(S)-0070-2

比熱容的探究一直是初中教學(xué)的難點，這主要因為比熱容的概念內(nèi)涵較深、外延較廣，涉及熱量、溫度變化、質(zhì)量三個物理量之間的關(guān)系，學(xué)生難以理解。要想講清比熱容的概念，做好比熱容的實驗十分重要。但在教學(xué)實踐中，筆者按照教材（魯教版）的設(shè)計去做實驗，遇到了這樣幾個問題：

（1）用酒精燈做實驗無法保證熱源完全相同，就無法保證在相同時間內(nèi)放出的熱量相等。

（2）用酒精燈加熱，水和煤油受熱不均勻，難以保證水和煤油在相同時間內(nèi)吸收的熱量相同。

（3）無法控制在相同時間內(nèi)，水和煤油向周圍放出的熱量相同。筆者多次實驗發(fā)現(xiàn)：酒精燈剛開始加熱的一段時間內(nèi)，會出現(xiàn)水的溫度升高反而比煤油快的現(xiàn)象?？赡苁且驗樗鼈兟懵对谕瑴氐目臻g里擴散熱量，而煤油的體積比同質(zhì)量的水的體積大，在同時刻內(nèi)，煤油擴散失去的熱量要比水多，故而會得到相反的結(jié)論。

（4）在加熱的后階段，煤油的溫度升高超過了水，但這時引導(dǎo)學(xué)生分析它們吸熱能力誰強誰弱時，很多學(xué)生卻認為：因為煤油的溫度比水的溫度升得快，所以煤油的吸熱能力強。

如何讓實驗方法更為科學(xué)，實驗操作更為方便，實驗現(xiàn)象更為直觀且具有足夠的說服力。為此，筆者對該實驗裝置進行了重新設(shè)計。受前一章《熔化和凝固》的實驗裝置啟發(fā)：何不用熔化和凝固的實驗裝置來做比熱容的實驗?zāi)?？實踐證明這種設(shè)計取得了較好的教學(xué)效果，輕松地解決了上述的前3個問題。具體做法如下：

（1）取兩套熔化和凝固實驗裝置，在其大燒杯中放入等量熱水（盡可能多的熱水，減小實驗中不同液體吸熱不同造成的影響）作為實驗中的熱源。

（2）在兩只相同的大試管中分別放入等質(zhì)量的水和煤油，再分別放入溫度計。

（3）將兩只大試管分別放入大燒杯的熱水中進行實驗。

這種設(shè)計優(yōu)點有3個：

（1）裝置簡單，能夠充分利用現(xiàn)有器材，一般的學(xué)校完全可以將它改為學(xué)生分組實驗。

（2）操作簡單，實驗條件比較容易控制，只要將熱水從暖瓶中倒出，從大燒杯上的刻度可以大致確定水的數(shù)量，這里因為散熱條件相同而不需采用保溫措施，并且還可以保證加熱條件大致相同，保證水和煤油在相同時間內(nèi)吸收的熱量基本相同。

（3）因試管中所裝的液體質(zhì)量小，所以整個實驗時間短，現(xiàn)象明顯。而且采用試管來裝水和煤油可以增大相對受熱面積，使水和煤油受熱均勻。

關(guān)于上述在教學(xué)中遇到的第4個問題：很多學(xué)生總是認為“因為煤油的溫度比水的溫度升高得快，所以煤油的吸熱能力強”，筆者認為要精心做好教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生正確理解比熱容的內(nèi)涵。在設(shè)計本實驗的探究方案時，一般會有這樣兩種思路：

方案一：用相同質(zhì)量的水和煤油，讓它們升高相同的溫度，比較加熱時間，從而比較出水和煤油的吸熱本領(lǐng)。

方案二：用相同質(zhì)量的水和煤油，給它們加熱相同時間，比較溫度升高的多少，從而比較出水和煤油的吸熱本領(lǐng)。

如果教師采用方案二來引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，那么當(dāng)學(xué)生看到實驗的結(jié)果后，很多學(xué)生總是認為“因為煤油的溫度比水的溫度升高得快，所以煤油的吸熱能力強”。畢竟學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)到比熱容，對物質(zhì)吸熱能力強弱是什么意思還不很清楚，所以很容易僅憑感覺得出錯誤結(jié)論，這種做法無形中給學(xué)生理解比熱容的概念設(shè)置了障礙。因此筆者經(jīng)過深入反思后認為，在本節(jié)課的第一課時為了便于學(xué)生建立起比熱容的概念，最好還是上來就按照方案一來設(shè)計實驗（可暫不提方案二，當(dāng)然這需要教師到位的引導(dǎo)，讓學(xué)生的思路能順著教師想要引導(dǎo)的方向去思考，不要太發(fā)散），這樣學(xué)生理解起來比較容易，教師教的也很順暢。等學(xué)生經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)，對比熱容的概念理解的比較深入以后，教師再介紹一下方案二也未嘗不是一種好方法。

筆者嘗試采用這種思路來授課，發(fā)現(xiàn)按照方案一做完實驗后，當(dāng)筆者提問：“相同質(zhì)量的水和煤油，在升高相同的溫度時，誰吸收的熱量多？這兩種物質(zhì)誰包含熱量的能力強？”此時，幾乎所有的學(xué)生都能準(zhǔn)確答出：“水吸收的熱量多，水包含熱量的能力強?！边@樣，在教師有意強化“物質(zhì)包含熱量的能力”的引導(dǎo)下，學(xué)生對“比熱容”這一概念物理意義的建構(gòu)順利完成。

如果以后在介紹方案二時，還有學(xué)生總是不能理解“為什么質(zhì)量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，水升溫慢，說明水的吸熱本領(lǐng)強”，筆者建議教師可以引導(dǎo)：

師：若要使質(zhì)量相同的水、煤油升高相同的溫度，該怎么辦？

生：應(yīng)對水加熱更長的時間，讓它繼續(xù)吸熱。

師：水和煤油誰的吸熱能力強？

生：同等條件下的水吸熱多，故而水吸熱能力強。

這樣處理，就將對不易接受的方案二的理解又巧妙地轉(zhuǎn)化成對容易接受的方案一的理解了。

(欄目編輯張正嚴)

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