上海地區(qū)優(yōu)秀高一物理 第六章 C 氣體壓強與溫度的關(guān)系教案 滬科版

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1、 高考資源網(wǎng) 第六章 C 氣體壓強與溫度的關(guān)系 一、教學(xué)任務(wù)分析 本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生在學(xué)習(xí)了分子動理論和波意耳定律等知識后，對氣體狀態(tài)變化規(guī)律的研究過程和方法有一定了解的基礎(chǔ)上，進一步研究氣體的等容變化過程及其規(guī)律。從科學(xué)研究方法高考資源網(wǎng)來看，熱學(xué)作為一個獨立的知識體系，它在繼承力學(xué)的許多研究方法的同時，又增添一些新的研究方法——外推法(也稱極限思維法)，并導(dǎo)致熱力學(xué)溫標的創(chuàng)立；建立微觀氣體模型對宏觀規(guī)律獲得本質(zhì)的認識等。 學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要理解氣體的體積、壓強和溫度這三個狀態(tài)參量和氣體的狀態(tài)變化之物理意義，并且要了解探究氣體狀態(tài)變化規(guī)律常用的方法——控制變量法和使用DIS實驗

2、器材的一些必備技能。 通過氣球加熱后破裂等情景引入，使學(xué)生定性認識到一定質(zhì)量的氣體在體積不變時其壓強變化與溫度變化的趨向相同。 通過對不同種類、不同體積的氣體進行DIS實驗探究，在計算機上得到p－t圖像，并要求學(xué)生作圖，然后通過對p－t圖像的分析、討論，理解壓強隨溫度變化是線性的關(guān)系和圖線在縱軸與橫軸上截距的物理意義。 應(yīng)用外推法合理外推圖線，創(chuàng)建熱力學(xué)溫標，并得到查理定律。 本節(jié)課的學(xué)習(xí)體現(xiàn)出以學(xué)生為學(xué)習(xí)的主體，在獲得知識的同時，感受科學(xué)探究的過程與方法，學(xué)會應(yīng)用DIS實驗研究實際問題，應(yīng)用物理思維方法進行推理分析、得出結(jié)論，促使學(xué)生形成樂于探究的情感。 二、教學(xué)目標 1．知識與

3、技能 （1）知道一定量的氣體在體積不變的情況下壓強和溫度間關(guān)系的圖象表達，即p－t圖像和p－T圖像。 （2）知道熱力學(xué)溫標，知道絕對零度的物理意義。 （3）理解查理定律。 （4）學(xué)會用DIS實驗器材完成一定量的氣體在體積不變的情況下壓強和溫度間關(guān)系的 探究任務(wù)，并正確處理實驗數(shù)據(jù)。 2．過程與方法 （1）運用控制變量的方法進行DIS實驗。 （2）運用外推法建立熱力學(xué)溫標，并在對p－T圖像分析的基礎(chǔ)上得出查理定律。 3．情感、態(tài)度價值觀 （1）領(lǐng)略物理思維方法在探究、分析推理過程中的作用。 （2）由日常生活中的氣體等容變化現(xiàn)象養(yǎng)成觀察身邊的物理現(xiàn)象的習(xí)慣。 （3）在探究過

4、程中體驗合作的意義和樂趣，養(yǎng)成共享各自的探究成果的習(xí)慣。 三、教學(xué)重點與難點 重點：對p－t圖像的分析討論，得到查理定律。 難點：對p－t圖像物理意義的分析討論，歸納得出結(jié)論，應(yīng)用外推法建立熱力學(xué)溫標。 四、教學(xué)資源 器材 演示實驗： 投影儀、玻璃試管、橡皮塞、熱水、冷水等。 學(xué)生實驗： DIS（壓強傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機等）、分別裝有二氧化碳、氧氣、空氣等各種形狀的玻璃燒瓶，遠紅外加熱器。 五、教學(xué)設(shè)計思路 本設(shè)計內(nèi)容包括三個方面：一是實驗探究一定質(zhì)量的氣體在等容過程中的壓強與溫度的線性關(guān)系；二是熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系；三是查理定律及溫度升高導(dǎo)致氣體

5、壓強增大的微觀原因。 本設(shè)計的基本思路是：從氣體在等容過程中壓強隨溫度的升高而增大的定性認識到DIS實驗定量研究，然后從圖像分析歸納得出壓強與溫度的線性關(guān)系，在熱力學(xué)溫標得基礎(chǔ)上得到定量規(guī)律——查理定律。 本設(shè)計要突破的重點是：DIS實驗和數(shù)據(jù)的分析討論。方法是：通過對不同體積、不同種類的氣體的研究和計算機處理數(shù)據(jù)與學(xué)生作圖相結(jié)合，從圖線的物理意義入手認識到氣體在質(zhì)量一定、體積不變的情況下其壓強與溫度的變化關(guān)系。 本設(shè)計要突破的難點是：從圖像分析討論得出壓強與溫度的數(shù)學(xué)關(guān)系。方法是：通過觀看演示實驗，學(xué)生舉例等，定性得到封閉在容器內(nèi)的空氣其壓強的大小變化趨向與溫度變化相同的結(jié)論的，在定量

6、探究實驗的基礎(chǔ)上充分討論，分析推理、歸納整理得出p-t數(shù)學(xué)關(guān)系，利用外推法建立熱力學(xué)溫標并進而得到查理定律。 本設(shè)計強調(diào)學(xué)生的自主探究與討論、重視規(guī)律形成的過程，以及伴隨這一過程的物理方法的應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生對實驗結(jié)果的分析討論、歸納概括的能力。 完成本設(shè)計的內(nèi)容約需1課時。 六、教學(xué)流程 1、教學(xué)流程圖 問題 設(shè)問Ⅱ 活動II 自主探究 實 驗 活動I 氣體壓強大 小隨溫度變 化而變化 情景 演示實驗 問題 設(shè)問Ⅰ 大家談 討論、交流 活動III 作p-t圖 p與t的關(guān)系是線性關(guān)系 活動Ⅳ 討論圖

7、像的 物理意義 熱力學(xué)溫標 T=(t+273)K 查理定律 實際應(yīng)用 2、流程圖說明 情景 演示實驗 改變玻璃試管中空氣的溫度，通過設(shè)問1使學(xué)生感悟到氣體溫度的變化可能會引起壓強跟著變化。 活動I 大家談 通過學(xué)生聯(lián)系生活實際中的例子，討論歸納出“壓強隨溫度的升高而增大、隨溫度的降低而 減小”的結(jié)論。 通過設(shè)問2引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注一定質(zhì)量的氣體在體積不變時其壓強與溫度變化的定量關(guān)系，并注意應(yīng)用控制變量法進行DIS實驗 活動II DIS實驗 由學(xué)生自主進行實驗，探究一定質(zhì)量的各種氣體在體積不變時壓強與溫度的關(guān)系。 活動II

8、I 作圖分析 通過計算機作圖和學(xué)生描點作圖，分析交流得出壓強與溫度的具體關(guān)系。 活動Ⅳ 分析外推 分析p-t的物理意義，得到p-t的數(shù)學(xué)關(guān)系、熱力學(xué)溫標、查理定律。 實際應(yīng)用 反饋練習(xí) 通過對所學(xué)知識的運用，解決生活中相關(guān)的運動學(xué)問題，感悟知識與生活的聯(lián)系。 3、教學(xué)主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計可分為三個主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。 第一環(huán)節(jié)，通過演示實驗及學(xué)生舉例，通過討論交流，得到氣體的壓強與溫度變化之間的定性關(guān)系。 第二環(huán)節(jié)，通過DIS實驗等活動得出氣體壓強與溫度的數(shù)學(xué)關(guān)系。 第三環(huán)節(jié)，通過熱力學(xué)溫標的建立得到查理定律的表達式。 七、教案示例 （一）情景引入: [演示實驗] 使用酒

9、精燈對開口端用小木塞封閉的玻璃試管加熱使木瓶塞彈出，把同樣的玻璃管放入冰水中，要求一個學(xué)生用手捏住瓶塞。 [提出問題] 為什么木瓶塞會彈出？為什么感覺瓶塞往下滑？ [歸納小結(jié)] 在請學(xué)生例舉各種生活中的氣體壓強隨溫度變化的例子、并予以解釋后，教 師在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上予以小結(jié)得出定性的結(jié)論， （二）自主探究 [提出問題] .一定質(zhì)量的氣體在體積不變時其壓強與溫度變化的定量關(guān)系究竟是怎樣的？我們應(yīng)該采取怎樣的方法和器材進行探究？ [實驗探究] 1、分組討論構(gòu)思實驗方案，選擇實驗器材。 2、小組實驗。 [作圖分析] 1、在計算機處理實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上完成實驗報告上的p-t圖。 2、小組討論分析得出壓強與溫度的具體關(guān)系。 3、各組交流自己的實驗結(jié)果。 [分析外推]　教師引導(dǎo)學(xué)生進一步加深理解p-t圖的物理意義，得出p-t的數(shù)學(xué)關(guān)系。利用外 推法建立熱力學(xué)溫標，理解絕對零度的物理意義。 （三）得出定律：利用熱力學(xué)溫標得到查理定律。 （四）作業(yè)布置（略）