高中物理-氣體的等容變化和等壓變化教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

8.2氣體的等容變化和等壓變化一、教材分析本節(jié)介紹查理定律，要使學(xué)生了解一定質(zhì)量的氣體在保持體積不變時(shí)溫度與壓強(qiáng)的關(guān)系，知道通過對(duì)等容變化的P-T圖線“外推”所得到氣體在壓強(qiáng)威靈時(shí)對(duì)應(yīng)溫度的意義。對(duì)于查理定律與蓋.呂薩克定律，教學(xué)時(shí)只做一般了解，不要求用它去解決復(fù)雜的問題。二、教學(xué)目標(biāo)（一）、知識(shí)與技能

1．知道什么是氣體的等容變化和等壓變化；2．掌握查理定律和蓋·呂薩克定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式；理解圖象的物理意義。（二）、過程與方法1．培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。2．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力。（三）、情感態(tài)度價(jià)值觀

1．通過探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，體驗(yàn)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(cuò)誤的良好習(xí)慣。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1．查理定律和蓋??呂薩克定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖象及適用條件是重點(diǎn)。2．氣體壓強(qiáng)和攝氏溫度不成正比，壓強(qiáng)增量和攝氏溫度成正比；氣體原來的壓強(qiáng)、氣體在零攝氏度的壓強(qiáng)，這些內(nèi)容易混淆。四、學(xué)情分析根據(jù)學(xué)生的情況在教學(xué)上，可以通過演示實(shí)驗(yàn)，得出一定質(zhì)量氣體在體積不變情況下的P-T圖線，從而探究壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系，不一定要學(xué)生再次進(jìn)行自主探究。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)氣體的等容變化和等壓變化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(shí)驗(yàn)器材。七、課時(shí)安排：1課時(shí)八、教學(xué)過程（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑檢查落實(shí)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(duì)性。（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。演示實(shí)驗(yàn)：吹氣球小實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們：一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大；當(dāng)溫度降低時(shí)，氣體的壓強(qiáng)減小。（舉例）下面進(jìn)一步研究一定質(zhì)量的氣體保持體積不變，氣體的壓強(qiáng)隨溫度變化的規(guī)律。（三）合作探究、精講點(diǎn)撥1、氣體的等容變化氣體在體積不變的情況下所發(fā)生的狀態(tài)變化叫做等體積變化，也叫做等容變化。2、實(shí)驗(yàn)探究

（1）實(shí)驗(yàn)裝置——查理定律演示器學(xué)生結(jié)合實(shí)物演示，弄明白如下問題：①研究對(duì)象在哪兒？②當(dāng)A管向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，B管中的水銀面怎樣變化？③當(dāng)A管向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，B管中的水銀面怎樣變化？④怎樣保證瓶中氣體的體積不變？⑤瓶中氣體的壓強(qiáng)怎樣表示？（當(dāng)B管中水銀面比A管中水銀面低時(shí)；當(dāng)B管中水銀面比A管中水銀面高時(shí)）（2）用氣壓計(jì)測(cè)量大氣壓強(qiáng)p0=

mmHg讀出當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)值。（注意水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)方法。）（3）實(shí)驗(yàn)條件：一定質(zhì)量的氣體、一定的氣體體積討論：怎樣保證實(shí)驗(yàn)條件？①燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強(qiáng)計(jì)B管連接處密封好。②使水銀壓強(qiáng)計(jì)的A管水銀面與B管水銀面一樣高，并將B管水銀面的位置記下來。（室溫）（4）實(shí)驗(yàn)過程①將燒瓶置于食鹽加碎冰溶化的混合物中，燒瓶要完全沒入。（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：瓶中氣體體積減小，B管中水銀面上升，A管中水銀面下降。氣體壓強(qiáng)減小。措施：請(qǐng)學(xué)生討論此時(shí)怎樣移動(dòng)A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置。記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差。②將燒瓶完全置于冰水混合物中。（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積仍小于室溫時(shí)的標(biāo)記體積，B管中水銀面仍高于A管中水銀面，但A、B兩管中水銀面高度差減少。措施：仍請(qǐng)學(xué)生回答此時(shí)怎樣移動(dòng)A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置。記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差。③將燒瓶完全置于30℃的溫水中。（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：B管中水銀面低于標(biāo)記位置，A管中水銀面高于標(biāo)記位置。措施：請(qǐng)學(xué)生討論應(yīng)怎樣移動(dòng)A管，才能使B管中的水銀面恢復(fù)到初始標(biāo)記位置。記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差。④將燒瓶再分別完全置于45℃的溫水中，60℃、75℃的熱水中，重復(fù)上述過程。（5）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456氣體溫度(℃)－20030456075氣體壓強(qiáng)mmHg

p0=

mmHg

室溫

℃請(qǐng)學(xué)生計(jì)算：（1）以0℃氣體壓強(qiáng)為參照，氣體溫度每升高1℃，增加的壓強(qiáng)值是0℃時(shí)氣體壓強(qiáng)值的多少分之一。（2）以0℃氣體壓強(qiáng)為參照，氣體溫度每降低1℃，減少的壓強(qiáng)值是0℃時(shí)氣體壓強(qiáng)值的多少分之一。（6）圖象（以實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，此處僅為示意圖）由此圖象，可寫出如下方程：p=p0+kt，其中k為斜率精確的實(shí)驗(yàn)指出t外推=-273℃3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論——查理定律1787年法國(guó)科學(xué)家查理通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)所有氣體都遵從定律查理。來描述（文字、數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖象）4、討論預(yù)習(xí)學(xué)案中的內(nèi)容。指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)蓋??呂薩克定律。指導(dǎo)完成課本思考與討論，體會(huì)圖像的轉(zhuǎn)換。九、板書設(shè)計(jì)氣體的等容變化和等壓變化一、氣體的等容變化二、實(shí)驗(yàn)探究三、查理定律四、蓋??呂薩克定律十、教學(xué)反思本課的設(shè)計(jì)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。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點(diǎn)等，最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)，課后進(jìn)行延伸拓展，以達(dá)到提高課堂效率的目的。本節(jié)課時(shí)間45分鐘，其中情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)、檢查預(yù)習(xí)5分鐘，講解氣體狀態(tài)的描述5分鐘，教師實(shí)演示實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)20分鐘左右，反思總結(jié)當(dāng)堂檢測(cè)5分鐘左右，其余環(huán)節(jié)10分鐘，能夠完成教學(xué)內(nèi)容。在后面的教學(xué)過程中會(huì)繼續(xù)研究本節(jié)課，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)的更科學(xué)，更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，也希望大家提出寶貴意見，共同完善，共同進(jìn)步!學(xué)情分析根據(jù)學(xué)生的情況，1、學(xué)生很難理解P-T圖線斜率大小與氣體體積的關(guān)系？根據(jù)一定質(zhì)量氣體在體積不變情況下的P-T圖線，可以通過吹氣球演示實(shí)驗(yàn)，突破難點(diǎn)，尋找P-T圖線斜率大小與體積的關(guān)系。2、學(xué)生很難理解V-T圖線斜率大小與氣體壓強(qiáng)的關(guān)系？根據(jù)一定質(zhì)量氣體在體積不變情況下的V-T圖線，可以通過吹氣球演示實(shí)驗(yàn)，突破難點(diǎn)，尋找V-T圖線斜率大小與壓強(qiáng)的關(guān)系。3、封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算對(duì)學(xué)生來說還是個(gè)難點(diǎn)，從受力平衡角度理解4、例題2封閉氣體變化前后為什么是等壓變化是學(xué)生認(rèn)識(shí)上的難點(diǎn)？從受力角度分析解決學(xué)生疑惑。5、小組互助突破難點(diǎn)共同進(jìn)步。教學(xué)效果分析本課的設(shè)計(jì)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。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點(diǎn)等，最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)，課后進(jìn)行延伸拓展，以達(dá)到提高課堂效率的目的。本節(jié)課時(shí)間45分鐘，其中情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)、檢查預(yù)習(xí)5分鐘，學(xué)生質(zhì)疑討論學(xué)生解決疑難8分鐘，學(xué)生展示、小組討論互助學(xué)習(xí)、展示成果評(píng)價(jià)、糾錯(cuò)17分鐘左右，反思總結(jié)當(dāng)堂檢測(cè)7分鐘左右，其余環(huán)節(jié)8分鐘，能夠完成教學(xué)內(nèi)容。在后面的教學(xué)過程中會(huì)繼續(xù)研究本節(jié)課，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)的更科學(xué)，更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，也希望大家提出寶貴意見，共同完善，共同進(jìn)步!教材分析本節(jié)介紹查理定律與蓋.呂薩克定律，要使學(xué)生了解一定質(zhì)量的氣體在保持體積不變時(shí)溫度與壓強(qiáng)的關(guān)系，保持壓強(qiáng)不變時(shí)溫度與體積的關(guān)系,知道通過對(duì)等容變化的P-T圖線“外推”所得到氣體在壓強(qiáng)為零時(shí)對(duì)應(yīng)溫度的意義。求解封閉氣體的壓強(qiáng)仍然是學(xué)生遇到的一個(gè)難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生利用連通器原理求解。學(xué)案2氣體的等容變化和等壓變化[目標(biāo)定位]1.掌握查理定律和蓋—呂薩克定律的內(nèi)容、表達(dá)式及適用條件.2.會(huì)用氣體變化規(guī)律解決實(shí)際問題.3.理解p－T圖象與V－T圖象的物理意義．課前預(yù)習(xí)一、氣體的等容變化1．等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在_________不變時(shí)，壓強(qiáng)隨溫度的變化叫做等容變化．2．查理定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成____________(填“正比”或“反比”)．(2)表達(dá)式：_________或__________.(3)適用條件：氣體的__________和___________不變．3．等容線：p－T圖象和p－t圖象分別如圖1甲、乙所示．圖1圖2從上圖可以看出：p－T圖象(或p－t圖象)為一次函數(shù)圖象，由此我們可以得出一個(gè)重要推論：一定質(zhì)量的氣體，從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強(qiáng)的變化量Δp與熱力學(xué)溫度的變化量ΔT之間的關(guān)系為：______________二、氣體的等壓變化1．等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在_________不變時(shí)，體積隨溫度的變化叫做等壓變化．2．蓋—呂薩克定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成_________．(2)表達(dá)式：___________________或___________________.(3)適用條件：氣體的____________和____________不變．3．等壓線：V－T圖象和V－t圖象分別如圖2甲、乙所示．4．從上圖可以看出：V－T圖象(或V－t圖象)為一次函數(shù)圖象，由此我們可以得出一個(gè)重要推論：一定質(zhì)量的氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量ΔV與熱力學(xué)溫度的變化量ΔT之間的關(guān)系為___________________________.思考與討論打足氣的自行車在烈日下曝曬，常常會(huì)爆胎，原因是什么？暖水瓶裝上半瓶開水后，蓋上瓶塞。第二天瓶塞很難拔出，原因是什么？思考當(dāng)氣體發(fā)生等容變化時(shí),它的壓強(qiáng)與攝氏溫度t成正比嗎?3、如圖為不同體積氣體的pT圖象和pt圖象,從圖象來分析,等容線的斜率大小與氣體體積的大小之間有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系?4、如圖為不同壓強(qiáng)的氣體的VT圖象和Vt圖象,從圖象來分析,等壓線的斜率大小與氣體壓強(qiáng)大小之間有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系?一、查理定律的應(yīng)用例1氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示．玻璃測(cè)溫泡A內(nèi)充有氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連．開始時(shí)A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點(diǎn)處，右管D中水銀面高出O點(diǎn)h1＝14cm，后將A放入待測(cè)恒溫槽中，上下移動(dòng)D，使C中水銀面仍在O點(diǎn)處，測(cè)得D中水銀面高出O點(diǎn)h2＝44cm.求(1)恒溫槽的溫度(2)若恒溫槽中溫度為℃，則C、D倆管中水銀面高度差△h(已知外界大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg)．圖3題后反思:查理定律表達(dá)式中,T1、T2必須是熱力學(xué)溫度,都用攝氏溫度雖然單位相同也是不對(duì)的。但中的ΔT可以是攝氏溫度的變化量,因?yàn)棣=Δt,這一點(diǎn)初學(xué)者容易混淆。二、蓋—呂薩克定律的應(yīng)用例2如圖4所示，一端開口的鋼制圓筒，在開口端上面放一活塞．活塞與筒壁間的摩擦及活塞的重力不計(jì)，現(xiàn)將其開口端向下，豎直緩慢地放入7℃的水中，在筒底與水面相平時(shí)，恰好靜止在水中，這時(shí)筒內(nèi)氣柱長(zhǎng)為14cm，當(dāng)水溫升高到27℃時(shí)，鋼筒露出水面的高度為多少？(筒的厚度不計(jì))圖4三、p－T圖象與V－T圖象的應(yīng)用例3圖5甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V－T圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105Pa.圖5圖6(1)根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖中TA的值．(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p－T圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C，如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫出計(jì)算過程．針對(duì)訓(xùn)練一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖6所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過程，其中bc的延長(zhǎng)線通過原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在()ab過程中不斷增加B．bc過程中保持不變C．cd過程中不斷增加D．da過程中保持不變1．(查理定律的應(yīng)用)一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，溫度由0℃升高到10℃時(shí)，其壓強(qiáng)的增量為Δp1，當(dāng)它由100℃升高到110℃時(shí)，所增壓強(qiáng)為Δp2，則Δp1與Δp2之比是()A．10∶1B．373∶273C．1∶1D．383∶2832．(p－T圖象的考查)如圖7所示，是一定質(zhì)量的氣體的三種變化過程，下列四種解釋中，說法正確的是()圖7A．a(chǎn)→d過程氣體體積增加B．b→d過程氣體體積不變C．c→d過程氣體體積增加D．a(chǎn)→d過程氣體體積減小3.(蓋—呂薩克定律的應(yīng)用)如圖8所示，氣缸中封閉著溫度為100℃的空氣，一重物用輕質(zhì)繩索經(jīng)光滑滑輪跟缸中活塞相連接，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離氣缸底的高度為10cm.如果缸內(nèi)空氣溫度變?yōu)?℃，重物將上升多少厘米？(繩索足夠長(zhǎng)，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖84．(V－T圖象的考查)一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)變化如圖9所示，其中AB段與t軸平行，已知在狀態(tài)A時(shí)氣體的體積為10L，那么變到狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為________L，從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體做________變化．圖9作業(yè)：課本23頁1、2題課后反思本課的設(shè)計(jì)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。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點(diǎn)等，最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)，課后進(jìn)行延伸拓展，以達(dá)到提高課堂效率的目的。本節(jié)課時(shí)間45分鐘，其中情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)、檢查預(yù)習(xí)5分鐘，講解氣體狀態(tài)的描述5分鐘，教師實(shí)演示實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)20分鐘左右，反思總結(jié)當(dāng)堂檢測(cè)5分鐘左右，其余環(huán)節(jié)10分鐘，能夠完成教學(xué)內(nèi)容。在后面的教學(xué)過程中會(huì)繼續(xù)研究本節(jié)課，爭(zhēng)