2024-2025學年高中物理第三章氣體1氣體實驗定律教案1教科版選修3-3

PAGE4-氣體試驗定律一、教學目標1．物理學問要求：（1）知道什么是氣體的等容變更過程；（2）駕馭查理定律的內(nèi)容、數(shù)學表達式；理解p-t圖象的物理意義；（3）知道查理定律的適用條件；（4）會用分子動理論說明查理定律．2．通過演示試驗，培育學生的視察實力、分析實力和試驗探討實力．3．培育學生運用數(shù)學方法解決物理問題的實力——由圖象總結(jié)出查理定律．二、重點、難點分析1．查理定律的內(nèi)容、數(shù)學表達式、圖象及適用條件是重點．2．氣體壓強和攝氏溫度不成正比，壓強增量和攝氏溫度成正比；氣體原來的壓強、氣體在零攝氏度的壓強，這些內(nèi)簡單混淆．三、教具1．引入新課的演示試驗帶有橡皮塞的滴液瓶、加熱裝置．2．演示肯定質(zhì)量的氣體保持體積不變時，壓強與溫度的關(guān)系查理定律演示器、水銀氣壓計、攪棒、食鹽和適量碎冰、溫度計、保溫套、容器．四、主要教學過程（一）引入新課我們先來看一個演示試驗：滴液瓶中裝有干燥的空氣，用涂有少量潤滑油的橡皮塞蓋住瓶口，把瓶子放入熱水中，會看到塞子飛出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時會比平常費勁．這個試驗告知我們：肯定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當溫度上升時，氣體的壓強增大；當溫度降低時，氣體的壓強減小．請學生舉一些生活中的實例．下面我們進一步探討肯定質(zhì)量的氣體保持體積不變，氣體的壓強隨溫度變更的規(guī)律．（二）教學過程設(shè)計1．氣體的等容變更結(jié)合演示試驗的分析，引導學生得出：氣體在體積不變的狀況下所發(fā)生的狀態(tài)變更叫做等體積變更，也叫做等容變更．2．肯定質(zhì)量的氣體在等容變更過程中，壓強隨溫度變更的試驗探討（1）試驗裝置——查理定律演示器請學生視察實物．請學生結(jié)合實物演示，弄明白如下問題：①探討對象在哪兒？②當A管向上運動時，B管中的水銀面怎樣變更？③當A管向下運動時，B管中的水銀面怎樣變更？④怎樣保證瓶中氣體的體積不變？⑤瓶中氣體的壓強怎樣表示？（當B管中水銀面比A管中水銀面低時；當B管中水銀面比A管中水銀面高時）（2）用氣壓計測量大氣壓強p0=______mmHg（留意水銀氣壓計的讀數(shù)方法．）請兩位學生讀出當時的大氣壓強值．（3）試驗條件：肯定質(zhì)量的氣體、肯定的氣體體積請學生探討：怎樣保證明驗條件？①燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強計B管連接處密封好．②使水銀壓強計的A管水銀面與B管水銀面一樣高，并將B管水銀面的位置登記來．（室溫）（4）試驗過程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．（請學生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積減小，B管中水銀面上升，A管中水銀面下降．氣體壓強減小．措施：請學生探討此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面復原到初始的標記位置．登記此時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．（請學生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積仍小于室溫時的標記體積，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削減．措施：仍請學生回答此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面復原到初始的標記位置．登記此時A、B管中水銀面的高度差．③將燒瓶完全置于30℃的溫水中．（請學生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：B管中水銀面低于標記位置，A管中水銀面高于標記位置．措施：請學生探討應(yīng)怎樣移動A管，才能使B管中的水銀面復原到初始標記位置．登記此時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，重復上述過程．請學生計算：（1）以0℃氣體壓強為參照，氣體溫度每上升1℃，增加的壓強值是0℃時氣體壓強值的多少分之一．（2）以0℃氣體壓強為參照，氣體溫度每降低1℃，削減的壓強值是0℃時氣體壓強值的多少分之一．（6）圖象（以實際試驗數(shù)據(jù)為準，此處僅為示意圖）由此圖象，可寫出如下方程：p=p0+kt其中k為斜率所以精確的試驗指出t外推=-273℃3．試驗結(jié)論——查理定律1787年法國科學家查理通過試驗探討，發(fā)覺全部氣體都遵從下述規(guī)律：肯定質(zhì)量的氣體，在體積保持不變的狀況下，溫度每上升（或降低）1℃，上述內(nèi)容就是查理定律．設(shè)肯定質(zhì)量的氣體，保持體積不變的條件下，0℃的壓強為p0，t℃時的壓強為pt，則有上述為查理定律數(shù)學表達式．適用條件：①溫度不太低；②壓強不太大．微觀說明：請學生自學課本．4．查理定律的應(yīng)用例1肯定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從1℃上升到5℃，壓強的增量為2.0×103Pa，則[]A．它從5℃上升到10℃，壓強增量為2.0×103PaB．它從15℃上升到20℃，壓強增量為2.0×103PaC．它在0℃時，壓強約為1.4×105Pa答案：C．五、說明1．每次變更容器內(nèi)的水溫，應(yīng)有足夠的時間使燒瓶內(nèi)氣體與水達到熱平衡，再調(diào)整A管的高度，使B管中水銀面復原到初始標記位置．