2019-2020年高中物理 第二章2.8 《氣體實驗定律（II）》教案 粵教版選修3-3.doc

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2019-2020年高中物理 第二章2.8 《氣體實驗定律（II）》教案 粵教版選修3-3 一、教學目標 1．物理知識要求： （1）知道什么是氣體的等容變化過程； （2）掌握查理定律的內容、數(shù)學表達式；理解p-t圖象的物理意義； （3）知道查理定律的適用條件； （4）會用分子動理論解釋查理定律． 2．通過演示實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和實驗研究能力． 3．培養(yǎng)學生運用數(shù)學方法解決物理問題的能力——由圖象總結出查理定律． 二、重點、難點分析 1．查理定律的內容、數(shù)學表達式、圖象及適用條件是重點． 2．氣體壓強和攝氏溫度不成正比，壓強增量和攝氏溫度成正比；氣體原來的壓強、氣體在零攝氏度的壓強，這些內容易混淆． 三、教具 1．引入新課的演示實驗 帶有橡皮塞的滴液瓶、加熱裝置． 2．演示一定質量的氣體保持體積不變時，壓強與溫度的關系 查理定律演示器、水銀氣壓計、攪棒、食鹽和適量碎冰、溫度計、保溫套、容器． 四、主要教學過程 （一）引入新課 我們先來看一個演示實驗： 滴液瓶中裝有干燥的空氣，用涂有少量潤滑油的橡皮塞蓋住瓶口，把瓶子放入熱水中，會看到塞子飛出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時會比平時費力． 這個實驗告訴我們：一定質量的氣體，保持體積不變，當溫度升高時，氣體的壓強增大；當溫度降低時，氣體的壓強減?。? 請學生舉一些生活中的實例． 下面我們進一步研究一定質量的氣體保持體積不變，氣體的壓強隨溫度變化的規(guī)律． （二）教學過程設計 1．氣體的等容變化 結合演示實驗的分析，引導學生得出： 氣體在體積不變的情況下所發(fā)生的狀態(tài)變化叫做等體積變化，也叫做等容變化． 2．一定質量的氣體在等容變化過程中，壓強隨溫度變化的實驗研究 （1）實驗裝置——查理定律演示器 請學生觀察實物． 請學生結合實物演示，弄明白如下問題： ①研究對象在哪兒？ ②當A管向上運動時，B管中的水銀面怎樣變化？ ③當A管向下運動時，B管中的水銀面怎樣變化？ ④怎樣保證瓶中氣體的體積不變？ ⑤瓶中氣體的壓強怎樣表示？（當B管中水銀面比A管中水銀面低時；當B管中水銀面比A管中水銀面高時） （2）用氣壓計測量大氣壓強 p0=______mmHg （注意水銀氣壓計的讀數(shù)方法．） 請兩位學生讀出當時的大氣壓強值． （3）實驗條件：一定質量的氣體、一定的氣體體積 請學生討論：怎樣保證實驗條件？ ①燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強計B管連接處密封好． ②使水銀壓強計的A管水銀面與B管水銀面一樣高，并將B管水銀面的位置記下來．（室溫） （4）實驗過程 ①將燒瓶置于食鹽加碎冰溶化的混合物中，燒瓶要完全沒入．（請學生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積減小，B管中水銀面上升，A管中水銀面下降．氣體壓強減?。胧赫垖W生討論此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面恢復到初始的標記位置．記下此時A、B管中水銀面的高度差． ②將燒瓶完全置于冰水混合物中．（請學生估測發(fā)生的現(xiàn)象） 現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積仍小于室溫時的標記體積，B管中水銀面仍高于A管中水銀面，但A、B兩管中水銀面高度差減少． 措施：仍請學生回答此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面恢復到初始的標記位置． 記下此時A、B管中水銀面的高度差． ③將燒瓶完全置于30℃的溫水中．（請學生估測發(fā)生的現(xiàn)象） 現(xiàn)象：B管中水銀面低于標記位置，A管中水銀面高于標記位置． 措施：請學生討論應怎樣移動A管，才能使B管中的水銀面恢復到初始標記位置． 記下此時A、B管中水銀面的高度差． ④將燒瓶再分別完全置于45℃的溫水中，60℃、75℃的熱水中，重復上述過程． 請學生計算： （1）以0℃氣體壓強為參照，氣體溫度每升高1℃，增加的壓強值是0℃時氣體壓強值的多少分之一． （2）以0℃氣體壓強為參照，氣體溫度每降低1℃，減少的壓強值是0℃時氣體壓強值的多少分之一． （6）圖象（以實際實驗數(shù)據(jù)為準，此處僅為示意圖） 由此圖象，可寫出如下方程： p=p0+kt 其中k為斜率 所以 精確的實驗指出 t外推=-273℃ 3．實驗結論——查理定律 1787年法國科學家查理通過實驗研究，發(fā)現(xiàn)所有氣體都遵從下述規(guī)律：一定質量的氣體，在體積保持不變的情況下，溫度每升高（或降低）1℃， 上述內容就是查理定律． 設一定質量的氣體，保持體積不變的條件下，0℃的壓強為p0，t℃時的壓強為pt，則有 上述為查理定律數(shù)學表達式． 適用條件： ①溫度不太低；②壓強不太大． 微觀解釋：請學生自學課本． 4．查理定律的應用 例1一定質量的氣體，保持體積不變，溫度從1℃升高到5℃，壓強的增量為2.0103Pa，則 [ ] A．它從5℃升高到10℃，壓強增量為2.0103Pa B．它從15℃升高到20℃，壓強增量為2.0103Pa C．它在0℃時，壓強約為1.4105Pa 答案：C． 五、說明 1．每次改變容器內的水溫，應有足夠的時間使燒瓶內氣體與水達到熱平衡，再調整A管的高度，使B管中水銀面恢復到初始標記位置． 2．為不使課堂氣氛松懈，可課前將全部實驗過程錄像，課上播放．為使學生信服，可請適當數(shù)量的學生代表參加． 3．建議：要求每個學生都動手根據(jù)數(shù)據(jù)表格，建立p-t坐標系，畫出圖象．教師可利用投影儀展示其中較好的．