文 湖南省永州市第六中學(xué) 鄧超玉

探究不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)的實(shí)驗(yàn)是新人教版九年級(jí)物理第十三章第三節(jié)內(nèi)容，該實(shí)驗(yàn)是探究不同物質(zhì)比熱容的核心實(shí)驗(yàn)，無(wú)論在中考還是日常生活中，都運(yùn)用得十分廣泛，但學(xué)生卻認(rèn)為此類知識(shí)很抽象。

本人在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新后，由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，學(xué)生易接受，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)、理解、運(yùn)用比熱容的知識(shí)有重要意義。

一、實(shí)驗(yàn)原型及不足

1.實(shí)驗(yàn)原型

實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。利用熱得快分別給質(zhì)量相同、初溫相同的水與食用油加熱相同時(shí)間（或升高相同溫度）。在相同時(shí)間內(nèi)，由于食用油溫度升得高些，如果要升高相同的溫度，加熱水用的時(shí)間應(yīng)延長(zhǎng)。

2.不足之處

本實(shí)驗(yàn)用熱得快做熱源，由于它的功率較大、溫度升高過(guò)快，很難把握，有一定的危險(xiǎn)性。教材中的實(shí)驗(yàn)裝置還有兩個(gè)嚴(yán)重的缺陷，一是熱得快放置方法不正確，液體沒(méi)有蓋住熱得快的發(fā)熱部分，導(dǎo)致熱得快易損壞；二是由于等質(zhì)量的水和油相比，油的體積大于水的體積，在油中的熱得快被浸的體積多些，導(dǎo)致兩種液體受熱不一致，數(shù)據(jù)難以令人信服。而且教材上的實(shí)驗(yàn)?zāi)芤?jiàn)度不高，讀取溫度數(shù)據(jù)困難。

二、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)

1.將新型硅膠加熱器固定在容器底部，使得加熱均勻、精度高，實(shí)現(xiàn)量化實(shí)驗(yàn)，極易控制。如圖2。

圖1

圖2

2.使用溫度傳感器及數(shù)顯溫度計(jì)，讀取數(shù)據(jù)方便快捷。

3.用220V電壓做電源，實(shí)驗(yàn)隨處可進(jìn)行；內(nèi)部裝有漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，保證用電安全，便于讓學(xué)生操作。

三、實(shí)驗(yàn)器材

自制液體加熱器2套，食用油、水各120克，停鐘1個(gè)，天平1架，兩份質(zhì)量相等的水。

四、實(shí)驗(yàn)原理及裝置說(shuō)明

1.實(shí)驗(yàn)原理

新實(shí)驗(yàn)使用控制變量法，通過(guò)控制使物質(zhì)質(zhì)量相等、吸收熱量相同、升高相同溫度，比較需用的時(shí)間。升高相同溫度時(shí)，所用時(shí)間較長(zhǎng)的物質(zhì)吸收的熱量多，則此物質(zhì)吸收熱量的能力更強(qiáng)。

2.裝置說(shuō)明

新實(shí)驗(yàn)采用兩套完全相同的硅膠加熱器，從底部直接給液體加熱，并裝上傳感器及數(shù)顯溫度計(jì)，讓測(cè)量結(jié)果清晰顯現(xiàn)。當(dāng)達(dá)到所需溫度時(shí)，只要將紅色開(kāi)關(guān)關(guān)掉便可停止加熱。如圖3。

圖3

五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)論

實(shí)驗(yàn)一：用加熱器加熱兩份相同質(zhì)量的水，將結(jié)果記入表1，并得出結(jié)論。

表1

結(jié)論：質(zhì)量相等的同種物質(zhì)，吸收相同的熱量時(shí)，溫度升高的速度相同。

實(shí)驗(yàn)二：用加熱器加熱相同質(zhì)量的水與食用油。

將準(zhǔn)備好的質(zhì)量相等的水和食用油倒進(jìn)兩個(gè)加熱器中，幾秒后記錄水與食用油的初始溫度。打開(kāi)電源，同時(shí)按下停鐘開(kāi)始計(jì)時(shí)，觀察兩個(gè)加熱器中溫度計(jì)的變化，用停鐘記下加熱液體每階段所用的時(shí)間，讀取相應(yīng)的溫度變化量，并填入表2中。當(dāng)加熱時(shí)間達(dá)到80s時(shí)，記下最后溫度，關(guān)閉電源，停止加熱，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。

表2

結(jié)論：質(zhì)量相等的兩種物質(zhì)，吸收相同的熱量時(shí)，溫度升得越慢的吸收的熱量較多，吸收熱量的能力較強(qiáng)。

六、創(chuàng)新點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后，現(xiàn)象非常明顯，減小了實(shí)驗(yàn)誤差，縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，成功率高；在教學(xué)中學(xué)生更容易接受比熱容的概念。

此創(chuàng)新裝置功能多，不僅可以探究物質(zhì)的比熱容，還可用來(lái)觀察水的沸騰、水浴法加熱物質(zhì)、探究焦耳定律等；易操作，實(shí)驗(yàn)裝置集成化，即取即用；易推廣，簡(jiǎn)潔便攜，效果明顯。