12.2 热量与热值
【教学目标】
1.知道热量的定义、符号和单位.
2.知道热量与内能和温度的关系.
3.了解并掌握物体吸热或放热与质量和温度的关系.
4.知道热值的定义，会用Q=qm进行简单的计算，了解燃烧的效率.
【教学重难点】
1.理解热量与内能和温度的关系.
2.会用公式Q=qm进行计算，了解燃烧的效率.
【教学过程】
一、什么叫做热量
思考：内能改变 多少可以用什么来度量呢？
热量是物体内能改变的一种量度.
1.定义：在物理学中，把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量.当仅有热传递时，物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少.
2.符号：热量通常用符号Q表示 ，吸热时Q吸，放热时Q放.
3.单位：焦 （J）一根火柴完 全燃烧放出来的热量约为103J
4.热量是一个过程量，它对应于热传递的过程.一个物即使试温度很高，也不能说它含有的热量多.不能说一个物体含有多少热量，只能说一个物体吸收了多少热量或放出了多少热量.
二、探究物体吸收或放出的热量
这段内容是通 过对水加热的实验，让学生认识水吸热的多少与水的质量和升高的温度之间的关系.通过这个实验既可以巩固加深 学生对热量概念的理解，又为下节课学习比热容打基础.
活动1：实验之前，应先提出问题：物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关？引导学生根据生活经验和事实猜想.进行猜想可以为后面的实验研究定向，同时对最终理解实验结论具有铺垫作用.活动A按照教材设计进行即可.活动B可以让学生分小组讨论设计，教师要适时提醒学生如何控制变量.为方便计算，同时考虑到课堂上加 热的时间有限，取100g、200g、300g的水即可.对质量不同的水进行加热时，如果用酒精灯作热源，要保证每个酒精灯的火焰大小、燃烧情况基本相同.
得出结论后，教材给出了1kg水温度升高（或降低）1℃需要吸收（或放出）的热量，这里可以根据学生实际适当扩展一下：1kg砂石温度升高1℃时，需吸收的热量是0.92×103J；1kg砂石温度升高10℃，需吸收多少热量？10kg砂石温度从10℃ 升高到100℃，需吸收多少热量？与水对比，你有什么发现？这样会对后面学习比热容作好铺垫.
三、燃料的热值
热值是表征燃料完全燃烧时放热本领的物理量，是选择燃料的主要依据.热值问题可以从生活中需要大量的热量引出.例如，通过阅读教材或用多媒体投影展示固体燃料、液体燃料或气体燃料，然后让学生列举生活中常见的燃料，判断属于上面的哪一类.再提出思考讨论题：这些不同燃料燃烧的过程有哪些相同点和不同点？学生交流后，教师及时总结，明确燃料燃烧过程都要放热，但质量相等的不同燃料完全燃烧放出的热量不相等.为了表示燃料燃 烧时这种放热本领的不同，物理学 中引入了热值的概念.至此可以顺势给出热值的定义和单位.
常见燃料的热值表比较简单，类似的表格前面见过多次，可以让学生阅读表格，谈谈有什么发现.教师要注意引导学生明确燃料的热值表示的含义，知道表示气体热值时单位常用J/m3，在常见燃料中氢的热值是最大的.
有关热值的计 算公式比较简单，可以利用教材中的题目或者教师另选类似的题目进行练习.这里的计算只为帮助认识热值，不必扩展更多更深.
燃烧的效率问 题和污染问题是目前社会关注的热点问题，如果只是让学生阅读教材中的文字或只由教师讲述，都显得比较枯燥，难以在学生脑海中形成深刻的印象，更不能达到对学生情感态度与价值观的教育效果.教学中可以通过加强视觉信号来突出这个问题，如用挂图或多媒体投影展示锅炉烟囱、蒸汽机车冒黑烟等类似情景，提出问题让学生思考：这些燃烧存在哪些问题？教师组织学生交流，最后归结到燃烧效率和环境污染两个方面，指出燃料不能完全燃烧会浪费燃料，降低效率，造成污染.还可回扣到热值定义中的关键词“完全燃烧”，让学生体会为什么要有这样的限定.教师要引导学生分析燃料燃烧所产生热量的流向，知道哪些是有用的，哪些被浪费掉了，进一步理解效率的意义.在比较普通家用煤炉、普通燃煤锅炉和现代化锅炉的效率时，通过多媒体投影、挂图展示相关情景，可以产生更加形象化的效果.教师还应加以引申，让学生知道节约能源、减少污染是可持续发展观的重要目标.
