2019-2020年高中物理 8.1氣體的等溫變化 教案1 新人教版選修3-3

1、2019-2020年高中物理8.1氣體的等溫變化教案1新人教版選修3-3一、教學(xué)目標(biāo)1. 在物理知識方面要求：（1）知道什么是等溫變化；（2）知道玻意耳定律是實驗定律；掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式；知道定律的適用條件。（3）理解氣體等溫變化的p-V圖象的物理意義；（4）知道用分子動理論對玻意耳定律的定性解釋；（5）會用玻意耳定律計算有關(guān)的問題。2. 通過對演示實驗的研究，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析能力和從實驗得出物理規(guī)律的能力。3. 滲透物理學(xué)研究方法的教育：當(dāng)需要研究兩個以上物理量間的關(guān)系時，先保持某個或某幾個物理量不變，從最簡單的情況開始研究，得出某些規(guī)律，然后再進(jìn)一步研究所涉及的各個物理量間的關(guān)

2、系。二、重點、難點分析1重點是通過實驗使學(xué)生知道并掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，理解p-V圖象的物理意義，知道玻意耳定律的適用條件。2. 學(xué)生往往由于“狀態(tài)”和“過程”分不清，造成抓不住頭緒，不同過程間混淆不清的毛病，這是難點。在目前這個階段，有相當(dāng)多學(xué)生尚不能正確確定密閉氣體的壓強(qiáng)。三、教具1定性演示一定質(zhì)量的氣體在溫度保持不變時壓強(qiáng)與體積的關(guān)系橡皮膜（或氣球皮）、直徑為5cm左右兩端開口的透明塑料筒（長約25cm左右）、與筒徑匹配的自制活塞、20cmX6cm薄木板一塊。2.較精確地演示一定質(zhì)量的氣體在溫度保持不變時壓強(qiáng)與體積的關(guān)系實驗儀器。四、主要教學(xué)過程（一）引入新課對

3、照牛頓第二定律的研究過程先m一定，a*F；再F定，a*現(xiàn)在我們利用這種控制條件的研究方法，研究氣體狀態(tài)參量之間的關(guān)系（二）教學(xué)過程設(shè)計1. 一定質(zhì)量的氣體保持溫度不變，壓強(qiáng)與體積的關(guān)系10甲乙罔臥】-IiUF究燉建迪霑電明實證廈扯實驗前，請同學(xué)們思考以下問題： 怎樣保證氣體的質(zhì)量是一定的？ 怎樣保證氣體的溫度是一定的？（密封好；緩慢移活塞，筒不與手接觸。）2較精確的研究一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變，壓強(qiáng)與體積的關(guān)系（1）介紹實驗裝置觀察實驗裝置，并回答 研究哪部分氣體？ A管中氣體體積怎樣表示？（lS） 閥門a打開時，A管中氣體壓強(qiáng)多大？閥門a閉合時A管中氣體壓強(qiáng)多大?p）0 欲使A管中氣體體積

4、減小，壓強(qiáng)增大，B管應(yīng)怎樣操作？寫出A管中氣體壓強(qiáng)的表達(dá)式（p=p+h）。0 欲使A管中氣體體積增大，壓強(qiáng)減小，B管應(yīng)怎樣操作？寫出A管中氣體壓強(qiáng)的表達(dá)式（p=p-h）。0 實驗過程中的恒溫是什么溫度？為保證A管中氣體的溫度恒定，在操作B管時應(yīng)注意什么？（緩慢）（2）實驗數(shù)據(jù)采集壓強(qiáng)單位：mmHg；體積表示：倍率法環(huán)境溫度：室溫大氣壓強(qiáng)：mmHgA管中氣體體積減小時（基準(zhǔn)體積為V）順序12體積V壓強(qiáng)345A管中氣體體積增大時(基準(zhǔn)體積為V)(3) 實驗結(jié)論實驗數(shù)據(jù)表明：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，體積縮小到原來的幾分之一，它的壓強(qiáng)就增大到原來的幾倍；一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，

5、體積增大到原來的幾倍，它的壓強(qiáng)就減小為原來的幾分之一。改用其他氣體做這個實驗，結(jié)果相同。3玻意耳定律(1) 定律內(nèi)容表述之一一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式設(shè)初態(tài)體積為J壓強(qiáng)為末態(tài)體積為V2,壓強(qiáng)為匕。有pV=pV1122(2) 定律內(nèi)容表述之二一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積的乘積是不變的。數(shù)學(xué)表達(dá)式pV二恒量(3) 用圖象表述玻意耳定律縱軸代表氣體的壓強(qiáng)；橫軸代表氣體的體積；選取恰當(dāng)?shù)姆侄群蛦挝弧Ｕ垖W(xué)生討論一下圖線該是什么形狀，并嘗試把它畫出來。（等溫線）（4）關(guān)于玻意耳定律的討論 圖象平面上的一個點代表什么？曲線AB代表什么？線段AB

6、代表什么？ pV=恒量一式中的恒量是普適恒量嗎？引導(dǎo)學(xué)生作出一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的幾條等溫線，比較后由學(xué)生得出結(jié)論：恒量隨溫度升高而增大。 下面的數(shù)據(jù)說明什么？一定質(zhì)量的氦氣壓強(qiáng)latm500atm1000atm實測1m31.36/500m32.0685/1000m3體積計算1/500m31/1000m3體積玻意耳定律的適用條件：壓強(qiáng)不太大（和大氣壓比較）、溫度不太低（和室溫比較）的任何氣體。 你能推導(dǎo)出用密度形式表達(dá)的玻意耳定律嗎？ 你能用分子動理論對玻意耳定律作出解釋嗎？例題某個容器的容積是10L,所裝氣體的壓強(qiáng)是20X105Pa。如果溫度保持不變，把容器的開關(guān)打開以后，容器里剩下

7、的氣體是原來的百分之幾？設(shè)大氣壓是1.0X105Pa。解設(shè)容器原裝氣體為研究對象。初態(tài)p=20X105PaV=10L1T=T1末態(tài)p=1.0X105Pa2V=?L2T=T2由玻意耳定律pv=pV得RV20X105X10V,=-=L=200L2P2l.OxlO5故XW%=5%即剩下的氣體為原來的5%。題后話：就容器而言，里面氣體質(zhì)量變了，似乎是變質(zhì)量問題了,但若視容器中氣體出而不走，就又是質(zhì)量不變了。（三）課堂小結(jié)1. 一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。2. 玻意耳定律可以用p-V圖線表示。3. 玻意耳定律是實驗定律，不論什么氣體，只要符合壓強(qiáng)不太大（和大氣壓比較）、溫度

8、不太低（和室溫比較）的條件，都近似地符合這個定律。2019-2020年高中物理8.1氣體的等溫變化教案2新人教版選修3-3一、教材分析教材首先從日常生活中感知氣體的壓強(qiáng)、體積、和溫度之間有一定的關(guān)系，而沒有從對氣體的三個狀態(tài)參量進(jìn)行逐一描述，嘗試用科學(xué)探究的方法研究物理問題的一個具體實施過程。教材試圖給學(xué)生留下必要的時間和空間（包括心理空間、思維空間），并讓學(xué)生利用這些“空白”式的自主活動，自己建構(gòu)、探索知識，逼近真實的探究結(jié)論。但是給出實驗的基本思路，以使學(xué)生體會探究的基本要素。對于數(shù)據(jù)的處理也有提示，給學(xué)生一定的自由度但又不撒手不管，這是提高學(xué)生實驗和探究能力較好的途徑。二、教學(xué)目標(biāo)（一）

9、、知識與技能1通過實驗確定氣體的壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系。2玻意耳定律的內(nèi)容。（二）、過程與方法1培養(yǎng)良好的實驗習(xí)慣。2. 掌握研究兩個以上物理量之間關(guān)系常用的方法控制變量法。（三）、情感態(tài)度價值觀1通過探究性實驗，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，體驗學(xué)習(xí)的樂趣。2養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作、分享成果、勇于糾正錯誤的良好習(xí)慣。三、教學(xué)重點、難點1實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理。2玻意耳定律的內(nèi)容。四、學(xué)情分析根據(jù)學(xué)生的情況主要從三個方面考慮：1和諧寬松的課堂氣氛，師生平等的交流與學(xué)習(xí)，使學(xué)生帶著愉悅的心情探究學(xué)習(xí)，思維得到最大限度的綻放。2是問題的創(chuàng)設(shè)，問題設(shè)置的越是具體表面上看來學(xué)生越是容易回答，但是學(xué)生總是在狹窄的思維胡同中

10、去觀察和思考，如井底之蛙。而過分的散亂會使學(xué)生很盲從，因此力爭做到形散而神不散。3、實驗條件的創(chuàng)設(shè)實驗條件創(chuàng)設(shè)的越是理想，實驗結(jié)果越是理想。但是學(xué)生感受不到物理學(xué)家的探究歷程。感受不到模型與實際的差距。不利于誤差的分析和物理在實際應(yīng)用中模型的建立。五、教學(xué)方法討論、談話、練習(xí)、多媒體課件輔助六、課前準(zhǔn)備1學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)氣體的等溫變化2教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，準(zhǔn)備實驗器材。七、課時安排：1課時八、教學(xué)過程（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。錄像展示：一定質(zhì)量的氣體在溫度相等時，壓強(qiáng)與體積的關(guān)

11、系，一定質(zhì)量的氣體在體積相等時，壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系一一培養(yǎng)學(xué)生的觀察、發(fā)現(xiàn)問題的能力，同時滲透確定二個以上物理量之間關(guān)系時常用的方法控制變量法。（三）合作探究、精講點撥1、氣體狀態(tài)的描述對比對運(yùn)動物體的描述參量、指出一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)P、體積V、溫度T一定時，氣體便為一個穩(wěn)定的狀態(tài)2、實驗探究猜想與假設(shè)：通過視頻猜想加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生猜想它們的數(shù)學(xué)關(guān)系。制定計劃與設(shè)計實驗：這是本節(jié)課的一個重點。實驗的方案很多，但本節(jié)是要學(xué)生根據(jù)提供的器材來探究氣體的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系。為了不限制學(xué)生的思維，整個設(shè)計過程由學(xué)生完成展示，并相互補(bǔ)充。讓學(xué)生在交流中相互提高和學(xué)習(xí)，滲透情感態(tài)度價值觀

12、的教育。內(nèi)容包括如何探究p與V之間的關(guān)系、測量哪些量、控制哪些量、改變哪些量、需要哪些器材、實驗步驟怎樣等。進(jìn)行實驗與收集證據(jù)：學(xué)生分組進(jìn)行，老師巡視指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題。沒有給學(xué)生完全設(shè)計好的表格，盡管是很小的一個事情，主要還是想逐漸地消除學(xué)生的依賴性?，F(xiàn)在相當(dāng)多學(xué)生在收集數(shù)據(jù)時如果沒有現(xiàn)成的表格就不知道如何記錄和處理數(shù)據(jù)。分析與論證：同設(shè)計實驗，本環(huán)節(jié)也是一個重點。這是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力環(huán)節(jié)。為了不限制學(xué)生的思維完全交給了學(xué)生。可共同討論釆用什么方法處理收集到的數(shù)據(jù)？例如：p/p=V/V、pV=pV、pv圖象、p1/V圖象。怎樣解釋你所收集到數(shù)據(jù)中12211122的規(guī)

13、律？能否驗證你的猜想？交流與合作：通過數(shù)據(jù)分析與論證和匯總，請同學(xué)們自己得出結(jié)論，分別用不同的方法來描述(文字、數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖象)3、玻意耳定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比。公式：或pV=常量、叭二叭圖象：理解與應(yīng)用：(1) 一個足球的容積是2.5L。用打氣筒給這個足球打氣，每打一次都把體積為125mL、壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相同的氣體打進(jìn)球內(nèi)。如果在打氣前足球就已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相同。打了20次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多少倍？你在得出結(jié)論時考慮到了什么前提？實際打氣時的情況能夠滿足你的前提嗎？(2) 水銀氣壓計中混入了一個氣泡，上升到水銀柱的上方，使水銀柱上方不再是真空當(dāng)實際大氣壓相當(dāng)于768mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)時，這個水銀氣壓計的計數(shù)為750mm，此時管中的水銀面到管頂?shù)木嚯x為80mm。當(dāng)這個氣壓計的讀數(shù)為740mm水銀柱時，實際的大氣壓是多少？設(shè)溫度保持不變。（3）如圖中有兩條等溫線，你能判斷哪條等溫線表示的溫度比較高嗎？你是根據(jù)什么理由做出判斷的？四、當(dāng)堂檢測九、板書設(shè)計氣體的等溫變化一、氣體狀態(tài)的描述二、實驗探究三、玻意耳定律十、教學(xué)反思本課的設(shè)計采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。