資源簡介

2.2氣體的等溫變化 教案
【教材分析】
（一）教材分析
本節是本章的重難點內容之一。教材通過探究實驗的得出玻意耳定律的內容及其數表達式。玻意耳定律是學生學習的第一個氣體實驗定律，第一次分析氣體狀態參量的定量變化，對學生后面進一步學習另外兩個氣體實驗定律都有重要作用，同時也能培養學生通過觀察來研究物理問題的思想方法。本節教材的內容是初中沒有接觸過的，學習起來比較陌生，所以要適當安排練習及時鞏固所學的知識。
【學情分析】
（一）學情分析
在學習氣體之前，學生已經學習了分子動理論的相關知識，對于宏觀的物理現象能和微觀的物理規律能聯系在一起。而氣體單獨列為一章，首先氣體現象在生活中最為常見，與生產生活聯系最為緊密，學好氣體相關知識有助于指導實踐。其次讓學生對氣體規律有更深入的認識。教材從定量探究的角度來研究氣體定律，可見其重要性。
【教學目標】
（一）教學目標
物理觀念：理解一定質量的氣體，在溫度不變的情況下氣體壓強和體積的關系；會用玻意耳定律解釋一些自然現象，解決簡單的實際問題。
科學思維：從有序設計的一系列問題和實驗，通過模型建構和科學推理，得出等溫變化的規律。
科學探究：能基于觀察和實驗提出問題、形成猜想，設計實驗驗證猜想并綜合分析實驗證據，得出氣體等溫變化的規律。
科學態度與責任：在實驗過程中保持交流與合作，敢于發表自己對探究過程與實驗結論的理解或想法，并且能正確表達自己的觀點。
【教學重難點】
（一）教學重難點
重點
1.通過實驗，知道并掌握一定質量的氣體在等溫變化時壓強與體積的關系。
2.理解圖像的物理意義。
3.知道玻意耳定律的適用條件。
難點
1.分清等溫變化的“狀態”和“過程”。
2.正確確定密閉氣體的壓強。
【新課導入】
（一）新課導入
思考：用什么方法可以使凹進去的兵乓球恢復原狀？
打足氣的車胎在烈日下暴曬，常常會爆胎，為什么？
車胎內的氣體因溫度T升高而壓強P增大，體積V膨脹。
知識回顧：氣體的狀態參量
溫度：熱力學溫度T ：開爾文
T = t ＋ 273 K
2、體積：體積 V 單位：有L、mL等
3、壓強：壓強 p 單位：Pa（帕斯卡）
思考：一定質量的氣體，它的溫度、體積和壓強三個量之間變化是相互對應的.我們如何確定三個量之間的關系呢？
在物理學中，當需要研究三個物理量之間的關系時，往往采用“保持一個量不變，研究其它兩個量之間的關系，然后綜合起來得出所要研究的幾個量之間的關系”.
【新課講解】
（一）等溫變化
氣體的等溫變化
描述氣體的狀態變化的狀態參量：
體積V，確定氣體的空間大小。
壓強P，確定氣體與容器壁之間的作用力的大小。
溫度T，確定氣體的熱運動劇烈程度大小。
對一定質量的氣體而言，如果這三個狀態參量都不變，就可以說氣體的狀態不變，但如果有參量變了，那氣體的狀態就會發生改變。
問題：那這三者間會不會存在一定的關系呢？
于一定質量的氣體，在溫度保持不變時，其壓強與體積變化時就存在一定的關系，可以稱之為等溫變化。
（二）實驗：探究氣體等溫變化的規律
1.實驗思路
①研究對象：質量不變的空氣柱
②實驗操作：緩慢上下抽動柱塞可以改變氣體的體積
2.物理量的測量
①如何測量空氣柱的體積V？
然后你通過旁邊的刻度時，可以讀出空氣柱的長度L，用它乘下底面積S 就能求出氣體體積V。
②如何測量空氣柱的壓強 p？
從上面的壓力表可以直接得到氣體的壓強P。
3.數據分析（列表、描點、連線）
溫度不變時壓強與體積的關系 壓強和體積的倒數成正比
實際操作后，發現空氣柱的體積越小，壓強反而越大，難道壓強和體積成反比。把得到的數據轉畫成圖像，以壓強為縱坐標，以體積的倒數為橫坐標，用實驗數據描點，發現他們都位于過原點的同一條直線上，看來壓強和體積的倒數成正比，也就是和體積成反比。
結論：一定質量的某種氣體在溫度不變的情況下，壓強P與體積V成反比。
4.實驗注意事項:
第一、為保證溫度不變，氣體體積的改變要緩慢進行，如果操作太快，就不是等溫變化會影響結果的準確性。
第二、柱塞，事先要涂好潤滑油，來保證裝置的氣密性。
第三，實驗過程中，不要用手接觸注射器的圓筒，如果你用手握著它，那其中的氣體，就會從你溫暖的手中吸收熱量，溫度升高，那就不是等溫變化。
第四、讀取空氣柱長度時，視線要與刻度線相平，以減小讀數誤差。
（三）玻意耳定律
1.玻意耳定律的內容
用實驗探究了氣體的等溫變化規律，得出：一定質量的某種氣體在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比。用公式可以表示
PV=C
還可以寫成
P1V1=P2V2
左右兩邊分別表示氣體在一、二兩個狀態下了壓強和體積，這個式子可是非常有用。這個規律最早是由英國科學家玻意耳發現，所以被稱為玻意耳定律。
適用范圍：溫度不太低，壓強不太大。
2.等溫變化的圖像
①等溫線是雙曲線的一支。
②圖中溫度越高，C值也就越大，其等溫線離原點越遠。
【板書】
（一）板書
一、玻意耳定律
公式： PV=C(常數) 或
條件: 一定質量氣體且溫度不變
二、等溫變化圖象
1、特點:
(1)等溫線是雙曲線的一支
(2)溫度越高,其等溫線離原點越遠
2、圖象意義:
每一組數據---反映某一狀態
【課后反思】
（一）課后反思
本課屬于實驗探究課，實驗探究課學生一般都會感覺到比較放松，覺得這個內容不重要，所以就有輕視心理，導致本課的基礎知識不扎實。所以這節課的一般做法還是要先把實驗講解一遍，然后演示一遍給學生看，最后才讓學生做實驗。數據的處理要積極引導他們嚴格按照列表、描點、連線的方法進行。這樣才能又快又好的得出相應的實驗結論。增強學習的自信心。

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