2020-2021学年高中物理-第8章-气体-1-气体的等温变化教案1-新人教版选修3-3.doc

2020-2021学年高中物理 第8章 气体 1 气体的等温变化教案1 新人教版选修3-3

2020-2021学年高中物理 第8章 气体 1 气体的等温变化教案1 新人教版选修3-3

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姓名：

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气体的等温变化
教学目标：理解玻意耳定律内容，表达式，等温线。
能用玻意耳定律解答一定质量气体等温变化是压强与体积的关系。
能用实验得出一定质量气体等温变化的结论。
理解控制变量法在研究物理问题中的重要意义。
引入：高温下汽车（自行车）爆胎
问题1：为什么好好的车胎会变成这样呢？
受热（T）——膨胀（V）——挤破（P）
1、 凹陷的乒乓球复原
问题2：凹陷的乒乓球能再次鼓起来吗？
能否？——怎么做？——试验——为什么？
受热（T）——膨胀（V）——撑开（P）
进入课题：
总结： 一定质量的气体，其温度、压强、体积之间存在相互关系。
问题1：那压强、体积、温度之间存在怎么样的相互关系呢？
问题2：对于两个以上的变量，我们应该如何研究呢？
——控制变量法
总结：控制T不变，观察V随P改变的情况。
即本节课的主题——气体的等温变化。
新课进行
科学探究
（一） 明确研究对象
问题1：首先，我们应当明确我们要研究什么？
问题2：装气体的容器应当满足什么条件？能漏气吗？
总结：——必须要保证研究对象恒定，也就是一定质量的气体
问题:3：除了气体质量之外，还应当控制什么量恒定？
总结：——温度，等温变化温度不变是前提。

控制：m、T不变
（二） 进行合理的实验猜想
问题1：气体进行等温变化时，压强和体积之间有什么关系呢？
——P变大则V变小
问题2：从定量的角度看，P和V可能成反比关系，如何用数学的形式进行表达呢？
猜想： P反比于V、 PV=常数
设计实验方案
师：老师为大家准备了一套配套课本的实验装置。
问题1：这套装置和课本上的有一点点细微的差别，大家能看出来吗？
1、 压力表刻度更加精确。
——书上每小格0.1；设备每小个0.05；
2、 在大气压处有一横线。
——横线中间的1.0没有标示，横线范围是0.95-0.15。
问题2：请前排的同学读一下示数。
问题3：研究的气体储存在哪里呢？
——玻璃柱下端的空气柱中，由橡胶塞和润滑油密封。
问题4：空气柱的体积怎么测出来呢？
——圆柱，均匀，测得S、H后则有V=SH。
问题5：每小格表示的是高度吗？
——无单位、且不像是1cm
——刻度已经经过换算，可以直接测体积。
问题6：体积没有给出单位，会影响实验研究吗？
我们有必要确切的得出每一个压强状态下具体的体积大小吗？
——关心PV的定量变化，故V具体竖直不重要。
总结：体积这里可以直接读成“单位体积”
问题7：每个小格表示多少单位体积？
——0.25单位体积
（三）实验操作
操作：通过柱塞来改变密封气体的体积，从而读出不同的体积V和压强，并进行记录。
问题1：手应该握在哪里呢？为什么？
——避免接触空气柱以免改变温度。
问题2：改变气体体积时，能不能快速的挤压或者抽拉呢？为什么？
——不能，缓慢的改变体积才能确保研究气体保持室温。
（四） 进行实验
（五） 处理并分析实验数据
电脑精确绘图并进行分析
结论：如果所有误差都可以克服→所得的P-1/V图像应是过原点的直线→说明P和V成反比关系。
实验结论：误差允许的范围内，一定气体在等温变化时，压强P和体积V成反比，即PV=C
早在17世纪，这个实验定律已经被英国科学家玻意尔更加严密的实验操作中同发现了，所以我们称之为——玻意尔定律（PPT展示）
即：（一、文字表述）：一定质量的某种气体，在温度保持不变的情况下，气体的压强和体积成反比。
（二、数学表达）：PV=C P1V1=P2V2
（三、图像说明）：

说明： 证明P、V成反比需要P-1/V图，得出结论后可以用P-V图来说明问题。
黑板绘图

（七）看图并提出注意事项
P-V图像上每一点的温度都相同，我们称之为等温线。
问题1：玻马定律是什么时候都适用的吗？
——适用条件为：质量一定的气体，压强不太大（相对于标准大气压），温度不太低（相对于室温）的情况。
使用条件:P不太大、T不太低