高中物理《气体的等温变化11》优质课教案教学设计.docx
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高中物理《气体的等温变化11》优质课教案教学设计
8.1气体的等温变化教学目标:
1.理解一定质量的气体在温度不变下压强与体积的关系;
2.会通过实验的手段研究问题探索物理规律;
3.通过对实验数据的分析与评估,培养学生严谨的科学态度;
4.能利用波意耳定律处理有关问题。
重点:
会用波意耳定律解决实际问题。
难点:
如何设计等温变化的实验。
教法:
讲授法、讨论法、实验法教学过程:
一、引入:
①吹气球比赛:
准备两个空矿泉水瓶,两瓶内装有气球,气球口和矿
泉水瓶口重合并固定,瓶A事先扎了小孔,瓶B完好无损。
师:
现在请两个同学来进行一场吹气球比赛,看看谁能把气球吹得更大。
活动进行……
问:
请参加比赛的同学说说看,在瓶子力吹气球时有什么不同的感觉呢?
——关键词:
吃力困难
问:
请同学分析一下,为什么B瓶中气球比A瓶中的更难以吹鼓起来呢?
——A瓶漏气、B瓶中气球漏气
师:
可以利用身边资源进行验证一下,看看你的猜测是不是正确的。
——引导学生将A、B两瓶盖上盖子后压入水中,A瓶进了水,B瓶没有
进水。
说明A瓶漏气。
——向全体同学展示两瓶的验证结果,明确A瓶漏气,故A瓶内气球更容易吹起来。
总结性问题:
现在请同学们根据已有的知识解释一下,为什么在密闭的瓶子中更难将气球吹鼓呢?
——引导学生回答:
密闭瓶子中本身装有有一定量气体,当瓶中气球胀大时,瓶中气体被压缩,瓶中气体压强变大,使得吹大的气球更加困难。
而漏气的瓶中的气体由于和外界连通,气压始终等于外界大气压,故吹
起气球就和平时无异。
总结性问题2:
这个比赛告诉我们,对于质量一定的气体,其压强跟什么因素有关呢?
——体积
展示变形的乒乓球。
师:
这里有一颗被踩扁的乒乓球,大家能想想办法
将它复原吗?
——将球泡在热水中,复原后像全体学生展示。
问:
哪位同学能给我们解释一下热水能使乒乓球复原的原因呢?
——球内气体受热膨胀,将乒乓球体撑开。
让一位同学上台展示让乒乓球原状的方法(提前备好热水)
——不能,受热膨胀,球内气体就从缝隙中溢出来,无法撑开乒乓球体。
总结性问题3:
由此可见,气体的体积、压强还跟什么因素有关呢?
——温度
展示幻灯片:
夏天鼓胀的自行车轮胎。
师:
在生活中大家都有这样的经验,炎热的夏天会避免给自行车轮胎气
加的太满的气,否则车轮会很容易发生爆胎。
这是为什么呢?
——夏天温度较高,气体高温膨胀使得车轮内气压过大,发生爆胎。
总结性问题4:
综上所诉,要描述一定气体的状态时,我们必须要考虑到三个因素,分别是哪三个因素呢?
——温度、压强、体积。
总结性问题5:
现在请同学们回到课前的比赛,你们在分析瓶中气体的状态变化时,考虑到了温度变化这个因素了吗?
——没有
其实在刚才的分析中,不考虑温度的变化是一个明智的决定。
问:
为什么可以不考虑温度的变化呢?
——因为温度变化较小,可以认为恒等于室温。
总结:
在分析气体状态变化的过程中,如果物体膨胀、压缩的过程比较缓慢,这个时候我们可以认为气体的温度保持恒定。
在温度保持恒定的情况下气体的状态变化,称为等温变化。
也就是我们今天所要研究的内容。
(引入课题)
师:
即一定质量的气体,在温度不变的情况下,研究其压强和体积的关系。
用数学表达,就是(板书)
M、T不变,研究P、V的关系?
二、新课进行
1、明确研究内容
问:
今天我们就要通过实验来探究,探究什么呢?
——一定质量的气体在温度保持恒定时,压强P和体积V之间的关系。
2、提出猜想
师:
进行探究的第一步就是要提出猜想。
问:
现在请大家根据已有经验,大胆的猜测一下,当气体的M和T不
变时,P和V会有什么关系呢?
——引导(板书):
1、压强P和体积V成反比,即PV=C.或P=C/V.
2、P与V的n次方反比,即PVn=CP=C/Vn
3、设计探究方案
师:
请同学们开动脑筋,以小组的形式讨论,使用老师所在PPT
上展示的实验器材设计一个实验方案进行探究。
请从PPT上提供的几个
问题进行展开。
方案:
1.如何保证M、T不变?
2.怎么改变V和P?
3.如何测出V和P的数值?
4.如何处理实验数据?
(学生讨论时间……)
师:
现在,哪位小组的同学来展示一下小组的讨论结果呢?
6、数据处理:
改变P、V测出若干组数据,制成实验表格。
a、描点做出P-V图。
若P、V成反比,则图像为双曲线。
b、描点做出P-1/V图。
若P、V成反比,则图像为过原点的直线
c、计算各个状态时的P、V乘积。
若P、V成反比,P1V1=P2V2=P3V3
如图:
7、集思广益,让学生自己提出可能存在的误差并提出改进方案。
现在,请大家说明,这个实验,我们要注意哪些地方呢?
1、明确研究对象——注射器内密封的气体
2、缓慢推动注射器,推动过程避免手握气体管壁,改变气温。
3、记录数据。
实验进行,教师进行实验操作(6个点),两名学生进行读读数,班内其
余学生记录数据。
指示性发言:
这个实验需要大家的配合,分别读出气体压强和气柱高
度记录在电脑上。
四、数据处理并得出结论
师:
大家得出结论了吗?
哪个小组成员给我们展示一下时间结果呢?
——P-V图注意是否双曲线、P-1/V图线画出反向延长线相交于横轴、
P1V1≈P2V2≈P3V3;
大家得出什么结论了呢?
——在误差允许的范围内,P、V成反比关系。
——文字:
一定质量的气体,在温度保持不变时,其压强和体积成反比数学表达:
m、T一定时,PV=C;P1V1=P2V2=P3V3
——玻意尔定律
五、补充说明
1、等温线
师:
为了更加直观的描述一定质量的气体,在温度保持不变时,其P、V
之间的关系,常使用P-V图像。
如图所示:
A、每条双曲线上的点都是在恒定温度下测出来的,故双曲线也成为等
温线。
问:
那么,T1和T2的小小关系如何呢?
问:
如果画成P-1/V图像,应该是怎么样的呢?
2、玻意尔定律的应用
师:
请大家利用所学知识,尝试解答一下课本课后练习第1小题。
讲解:
P1V1=P2V2是对于一定质量的气体而言的,实际处理问题的时候
应当注意研究对象。
六、板书设计(小结)
§8.1气体的等温变化
1.研究对象:
m和T一定的气体(控制变量法)
2.
玻意耳定律:
(1)定性分析
1
(2)定量分析
p∝
V
pV=C或p1V1=p2V2
一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比,这个结论叫做玻意耳定律。
(3)玻意耳
定律的适用条件:
压强不太大(和大气压比较)、温度不太低(和室温比较)的任何气体。
3.气体等温变化的p-V图象及温度的关系:
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