氣體的實(shí)驗(yàn)定律教材分析

1、氣體的實(shí)驗(yàn)定律教材分析第1頁，共10頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四教 材 分 析教法和學(xué)法教 學(xué) 程 序1, 問 題 引 入 6, 小 結(jié)5, 應(yīng)用鞏固練習(xí)4, 分析歸納結(jié)論2, 設(shè) 計 實(shí) 驗(yàn) 3, 實(shí)驗(yàn)探索 第2頁，共10頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四1。教材分析 玻意耳定律是研究氣體性質(zhì)中最基本的定律，是學(xué)習(xí)所有氣體定律的“門坎”，學(xué)生在上一節(jié)課中了解了描述氣體狀態(tài)的參量（P,V,T),氣體狀態(tài)，狀態(tài)變化，以及用分子動理論對氣體產(chǎn)生壓強(qiáng)的微觀（定性）解釋。要求學(xué)生通過本節(jié)的學(xué)習(xí)知道玻意耳定律的內(nèi)容，公式和這個定律是怎樣得來的；知到PV圖上等溫變化的過程圖線

2、及其物理意義；用分子動理論對玻意耳定律作定性解釋；能用玻意耳定律計算有關(guān)問題。 本節(jié)教材是在前一節(jié)的鋪墊下，通過電腦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，然后歸納總結(jié)出定量描述一定質(zhì)量下，溫度不變時氣體壓強(qiáng)，氣體體積兩者的關(guān)系玻意耳定律。由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)出物理規(guī)律是我們探索，認(rèn)識客觀事物發(fā)展及其規(guī)律的重要方法。 由于討論此問題涉及到的參量較多（P,V,T,M)。因此，我們必須采用一種重要的方法“控制變量法”來研究這一問題。把M和T作為不變量，討論剩下的兩個變量P,V的關(guān)系， 第3頁，共10頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四這就把多變量的復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為少變量的簡單問題來討論。此方法曾在討論牛頓第二定律中使用過

3、。在下幾節(jié)課中討論其他氣體定律也將用到。事實(shí)上控制變量法是人們研究自然，社會問題的常用方法。通過教學(xué)還因該使學(xué)生學(xué)會分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩種常用方法列表法和圖像法。了解圖像法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)：直觀，減小誤差（取平均效果），以及圖像間的變換，從PV圖（雙曲線）變換到p1/V圖（直線），此方法在討論牛頓第二定律a=F/M中已使用過。同時使學(xué)生還學(xué) 會不僅能用宏觀方法討論問題，還應(yīng)該能用微觀的方法討論問題。根據(jù)以上分析，我認(rèn)為本節(jié)課的教學(xué)目的不僅僅是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論和定律的內(nèi)容，更重要的是讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出來的；得出該結(jié)論采用了什么樣的科學(xué)方法和手段；在實(shí)驗(yàn)過程中如何控制實(shí)驗(yàn)條件和

4、物理變量；如何使用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理定律。讓學(xué)生了解和體會科學(xué)家探索，研究自然規(guī)律和社會規(guī)律的思維方法。第4頁，共10頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四2。教法和學(xué)法 為了使本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)容易操作，準(zhǔn)確，直觀，有較大的視覺空間，我采用以電腦輔助投影演示為主的探索式方法優(yōu)化課堂教學(xué)。 探索模式主要是針對解決“灰黑系統(tǒng)問題”即人們能小部分明確，大部分不能明確該系統(tǒng)的信息，這樣的系統(tǒng)稱為灰黑系統(tǒng)。按以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的現(xiàn)代教學(xué)論原則，教師的作用是制定教學(xué)目標(biāo)，組織教學(xué)活動，控制教學(xué)活動過程，隨機(jī)應(yīng)變，排除障礙，使教學(xué)過程真正成為有學(xué)生積極參與的教學(xué)活動，在教師的正確引導(dǎo)下，學(xué)生對每個陌

5、生的問題是會產(chǎn)生興趣的。 發(fā)展能力是現(xiàn)代教學(xué)理論十分強(qiáng)調(diào)的原則。人類在變革自然，變革社會，變革人類本身的實(shí)踐中，總結(jié)出來的知識實(shí)在是太多了。人生是有限的，而人類的知識是無限的。如果只是灌輸知識，學(xué)習(xí)知識，不注意培養(yǎng)學(xué)生怎樣獲取知識，探索知識的能力，這樣的教學(xué)是不能適應(yīng)人類知識快速膨脹和發(fā)展，難以培養(yǎng)出較多的有創(chuàng)造性的人才。 當(dāng)然我們不能否認(rèn)知識是可以轉(zhuǎn)化為能力的。然而能力卻可第5頁，共10頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四以幫助一個人獲得更多的知識。如果說獲得知識是暫時的財富，那么獲得探求知識的能力將是永久的財富。 愛因斯坦說：“發(fā)展獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷能力應(yīng)當(dāng)始終放在首位，而不應(yīng)當(dāng)

6、把獲得專業(yè)知識放在首位?！币虼耍R和能力相比較，從長遠(yuǎn)來看培養(yǎng)能力更重要。所以在設(shè)計教學(xué)過程中，應(yīng)最大限度的考慮并調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)活動的積極性原則，遇到難點(diǎn)問題時可適當(dāng)放慢節(jié)奏，給學(xué)生充分的時間進(jìn)行思考和討論，真正讓學(xué)生在教學(xué)活動中不僅學(xué)到知識，更重要的是學(xué)會用科學(xué)的方法，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)造力，以達(dá)到教學(xué)的最佳效果。3。教學(xué)程序 問題引入 心理學(xué)研究認(rèn)為，當(dāng)人遇到問題需要解決而又沒有現(xiàn)成的辦法時思維才出現(xiàn)。所以課題引入方法是否得當(dāng)直接關(guān)系著能否引起學(xué)生的極大興趣，為新課教學(xué)創(chuàng)造良好的課堂氣氛有著不可忽視的作用。本節(jié)課由實(shí)驗(yàn)加設(shè)問引入新課。 首先，讓學(xué)生明白這一節(jié)課是讓大家來討論一密閉容器中，

7、第6頁，共10頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)保持其溫度不變時，改變氣體的體積和壓強(qiáng)，尋找壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系問題。設(shè)問1：用一個注射器密閉一定質(zhì)量的空氣，緩慢推或拉動活塞讓學(xué)生觀察并回答活塞中氣體的體積V和壓強(qiáng)P如何變化？（復(fù)習(xí)氣體狀態(tài)變化）設(shè)問2：氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系是怎樣的？（定性，定量）鼓勵學(xué)生猜測，成反比，不成比例等。設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案 為了進(jìn)一步探索一定質(zhì)量的氣體在等溫狀態(tài)下壓強(qiáng)和體積的定量變化關(guān)系，提示學(xué)生注意采用控制變量法，即控制M,T不變討論P(yáng),V間的變化關(guān)系。這里我采用壓力傳感器配合上20mL醫(yī)用注射器，通過電腦采集數(shù)據(jù)并輸入電子表格中，由電

8、腦自動算出每一組PV值。然后由電腦畫出PV圖線或p1/V圖線供學(xué)生討論。 第7頁，共10頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索 移動注射器活塞，選定一體積V1傳感器自動采集一壓強(qiáng)P1，電腦算出PV值并輸入電子表格中。按同樣的方法可以選擇多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)P2 ,V2;P3,V3;Pn,Vn。把數(shù)據(jù)表格投影到大屏幕上，然后電腦將數(shù)據(jù)擬合成PV圖線（雙曲線）或P1/V圖線（直線）。歸納總結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及PV圖像，由學(xué)生歸納總結(jié)出一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度不變時P1/V的初步結(jié)論。進(jìn)一步比較每一組的PV值，不難看出各組的PV值很接近，排除誤差的影響（進(jìn)行理想化處理）便可得到： P

9、1V1=P2 V2=P3V3=PnVn=C (m一定，T一定） 改變溫度重做上述實(shí)驗(yàn)兩次，觀察pV圖線的位置變化，得出PV線隨溫度的增加應(yīng)向外移，反之內(nèi)移。 接下來用分子動理論解釋氣體體積和壓強(qiáng)的變化。通過一多媒體課件演示由于氣體體積變化而使氣體分子密度變化，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)變化，因而在單位面積上分子對器壁的沖撞力改變，故而引起宏觀壓強(qiáng)的變化。第8頁，共10頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四應(yīng)用鞏固練習(xí) 給學(xué)生幾分鐘時間讓他們自己歸納，小結(jié)，由老師指導(dǎo)寫出完整的結(jié)論。通過幾道問答和計算題，鞏固學(xué)生對玻意耳定律的理解和應(yīng)用，為進(jìn)一步用該定律解決更多的問題打下基礎(chǔ)。小結(jié) 告訴學(xué)生本節(jié)所討論的玻意耳定律只是氣體性質(zhì)的一部分內(nèi)容，以后我們還要用類似的方法討論更多的問題，希望學(xué)生對這種探索問題的方法 ，能夠很好的理解，掌握，應(yīng)用它。而這節(jié)課采用的電腦輔