新人教版高中物理选修3－3第八章《气体的等温变化》精品教案
课题 §8.1 气体的等温变化 1、知识与技能： 课型 新授课 课时 1 教 学 目 的 （1）理解一定质量的气体，在温度不变的情况下压强与体积的关系； （2）会通过实验的手段研究问题，探究物理规律，学习用电子表格与图像对实验数据进行处理与分析，体验科学探究过程； （3）理解气体等温变化的 p--V 图象的物理意义； （5）会用玻意耳定律计算有关的问题。 2、过程与方法： 通过实验培养学生的观察、分析能力和从实验得出物理规律的能力。 3、情感、态度与价值观： 通过对实验数据的分析与评估，培养学生严谨的科学态度与实事求是的科学精神。 重 难 点 教学方法 教 学 过 程 教学重点：通过实验使学生知道并掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系，理解 p-V 图象的物理意义，知道玻意耳定律的适用条件。 教学难点：学生对探究实验的设计是本节的难点。 实验观察法、讲述法、分析推理法。 教师活动 学生活动 教 学 活 动 过 程 （一）引入新课 思考:在炎热的夏天，给自行车打气,如果打得太足,会出现什么情况？ 为什么（物理角度）？ 生活中还有哪些类似的实例？ 问题1:描述气体的物理参量有哪些？ 思考：有一个压瘪了的乒乓球没有破，同学们有什么办法让它恢复原判吗？ 能说明这样做的道理吗？ 思考并联系生活:（5分钟） 回答问题1并思考怎样解决生活中的问题. （二）新课教学 一、探究气体等温变化的规律 猜想：等温变化： 教 学 过 气体在温度不变的状态下，发生的变化叫做等温变化。 同学们认为一定质量的气体等温变化时，压强与体积之间存在什么关系？ 思考：为什么不猜和体积的平方成反比呢？ 请同学们设计一个实验，验证一下自己的猜想。 思考两个问题： 1、怎样保证气体的质量是一定的？ 2、怎样保证气体的温度是一定的？ [学生活动]进行实验，采集数据记录在下表。 压强单位：KPa；体积单体：mL 环境温度：室温 顺序 体积 压强 1/V 1 6 2 8 3 10 4 12 5 联系生活中的事迹猜想:一定质量的气体等温变化时，压强与体积之间存在什么关系?并设计实验证实自己的猜想(5分钟) 思考:怎样保证气体的质量和温度不变? (5分钟) 学生进行实验采集数据并完成表格(10分钟) 数据分析：用计算机绘出P—V图像 18016014012010080604020005体积1015 14 利用计算机处理采集到的数据,并对实验结果进行分析(5分钟) 进一步对实验数据进行分析并得到确切的关系(5分钟) 压强 程 系列1思考:上述图像能体现出在温度不变的情况下体积和压强之间是什么关系么？能确定吗？ 思考：能有什么办法确定吗？提示联系牛顿第二定律中加速度和质量之间关系的确定 教 学 过 程 180160140120100806040200-0.050系列1线性 (系列1) 对于图像不过原点的原因,同时思考改进措施(4分钟) 得出实验结论 理解更为准确的描述—玻意耳定律(4分钟) 0.050.10.150.2 思考：从图象可以看出是一条直线，如果是正比，应该通过原点。它们之间不是正比关系，还是可能存在实验误差？ 提示:理论分析，当V非常大时1/V等于零。气体为近似真空，压强应当为零，所以直线不过原点应当是实验误差。 思考：误差的来源是什么？那么如何能减小误差呢？ （3）实验结论：实验数据表明： 一定质量的气体的某种气体，在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。 二、玻意耳定律 （1）定律内容表述之一 一定质量的气体的某种气体，在温度不变的情况下，压强P与 体积V成反比。 利用学习的气体等温变化数学表达式，设初态体积为V1，压强为p1；末态体积为V2，压强的规律解决例题1,同时总为p2。有： 结解题基本思路.(6分钟) p1 V1 = p2 V2 （2）定律内容表述之二 一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积的乘积是不变的。数学表达式，pV=恒量 例1：一定质量气体的体积是20L时，压强为1×105Pa。当气体的 体积减小到16L时，压强为多大？设气体的温度保持不变。 解： 初态 p1=1×105Pa V1=20L T1=T 末态 p2=？Pa V2=16L T2=T 由玻意耳定律 p1V1=p2V2 得： 用图像的语言描述一定质量的气体在温度不变的情P1V11?105?205P2??Pa?1.25?10Pa况下压强和体积之间的定V216 量关系,同时分析图象的特点.(5分钟) 三、气体等温变化的P-V图像 思考:我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中，为了检验 这两个物理量之间是否存在线性关系，可以建立P-1/V的坐标系。 然而，为了直观地描述压强P跟体积V的关系，通常还是用P-V坐 标系。 等温变化图象 1、特点: (1)等温线是双曲线的一支。 (2)温度越高,其等温线离原点越远. 思考:不同等温线之间的温度大小之间的关系? 理解图像的物理含义: 完成左侧的例题并总结解题基本规律(5分钟) 学习札记： 思考:一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作p 出判断的？ 2、图象意义 (1)物理意义:反映压强随体积的变化关T2 系 T1 o v (2)点意义:每一组数据---反映某一状态 图8—3 例2、如图8—3所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是：（ ） A、 从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 B、 一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C、 有图可知T1＞T2 D、 有图可知T1＜T2 －例3、汽车轮胎的容积是2.5×102m3，轮胎原有1atm的空气。 向轮胎内打气，直至压强增加到8atm为止。应向轮胎里打进1atm 的多少体积的空气。（温度不变） 小结： 探究实验的一般思路 玻意耳定律 气体等温变化的 p--V 图象的物理意义 备注
高中物理选修3-3第八章《气体的等温变化》
