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视频标签：气体的等温变化
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视频课题：高中物理人教版选修3-3第八章8.1《气体的等温变化》湖北省 - 武汉
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高中物理人教版选修3-3第八章8.1《气体的等温变化》湖北省 - 武汉
教学目标
1．知识和技能：
（1）知道什么是等温变化，会用DISlab实验进行定量研究。
（2）知道玻意耳定律的内容和表达式，理解一定质量的气体在温度不变时压强和体积成反比。
（3）知道等温变化的图线及其物理意义
2．过程与方法：
（1）在探究“气体等温变化规律”的过程中学会合理的“猜想与假设”，会用DISlab实验采集实验数据。
（2）会用电子表格和图像处理实验数据，会对实验数据进行分析评估，体验科学探究的过程。
3．情感、态度、价值观
（1）通过合作应用DIS实验采集气体压强和体积的数据，学会协作互助。
（2）通过对实验数据的分析和评估，树立严谨的科学态度与实事求是的科学精神。
2学情分析
本节课使用的是人教社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3—3第二章第一节“气体的等温变化”。
“气体的等温变化”是《气体》的第一节，也是整章的重点，它不仅在研究方法上为后面研究气体的等容、等压变化作了铺垫，而且也为得出理想气体状态方程奠定了基础。此外，等温过程与学生的日常生活密切相关，本节课所体现的科学方法对学生日后的学习和生活都有突出的现实意义。
学生虽然对实验挺感兴趣，但对实验常规，比如实验目的、原理、设计、操作及数据处理等还比较陌生，鉴于高考对实验能力要求的深入，上述内容需要在平时教学中不断渗透。因此，本节课的教学设计让学生亲历探究过程，引导学生如何进行猜想和假设，如何设计实验，如何处理分析数据。在探究过程中引导学生了解科学探究的方法，培养学生严谨的科学态度。
3重点难点
1．教学重点：“一定质量的气体在温度不变时压强与体积成反比”的实验探究
2．教学难点：实验方案设计、 数据处理与分析
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【讲授】气体的等温变化
教学
活动
教师活动
学生活动
教学任务及
设计目的
活动一
演示
实验
教师演示实验浮沉子，用手捏瓶子，瓶中小人就“沉”下去，手松开瓶子小人“浮起来”。
教师把瓶盖拧开，再捏瓶子就没有浮沉现象发生。
为什么会出现这种现象？
观察教师实验，说“沉”的时候，小人就沉下去了，说“浮”时小人浮起来。
学生仔细观察会发现教师用手在捏瓶子。
瓶盖打开就不会出现这种现象。
学生猜测：可能与瓶子上密封的气体有关系。
有趣的小实验，调动学生的积极性。
活动二
提出
猜想
教师引导：如果和气体有关，描述气体的状态参量有几个？分别是什么？
学生回答，让学生明确，描述气体的状态参量就是压强、体积和温度。（在学案上写）
复习已学知识，方便本节课的学习。
教师提问：这个实验中对密封气体而言，几个物理量怎么变化？
本节课研究：气体的等温变化
对于密封的一定质量的气体，捏瓶子时V减小，P增大，T不变（室温）。
引出本节课探究的问题：对于一定质量的气体，T不变时，p与V的关系。
对于一定量的气体，当T不变时， p与V有什么定量关系呢？
学生思考、讨论，
猜测：p与V的关系，成反比或者p与V的二次方成反比
培养学生分析问题的能力
活动三
设计
实验
控制温度不变，研究一定质量的气体压强和体积的关系。怎样设计实验？要明确：
1.实验目的
2.研究对象
3.实验条件
4.采集数据
5.注意事项
注意：如何获得压强和体积？用压强传感器，如何保持温度不变？
学生思考讨论，逐个问题进行回答，其他同学评价补充。
温度不变时，研究一定质量的气体压强和体积的关系
注射器内封闭的气体
保持气体温度不变
采集压强和体积，压强通过传感器得到，体积等于刻度值
不要用手握住注射器缓慢推动活塞，待稳定后再读数。
介绍用到的数字实验仪器，明确实验问题，解决实验问题，让学生记录数据
活动四
学生
实验
教师引导学生连接实验器材，采集8-12组数据。
由于实验器材限制，找3名学生，一位操作，一位手动输入气体体积，还有一位实验操作。
锻炼学生的动手能力，培养学生的实验能力
学生采集数据结束，通过大屏幕展示。教师提问：怎样处理我们实验得到的数据？
学生思考个别回答。可以做P-V图像。学生在学案上自己描点画图，做出P-V图像
培养学生处理实验数据的能力
展示个别同学作图，找出问题，并且对问题加以分析解决。教师对实验数据电脑拟合，得到曲线
学生规范作图，处理数据，得到曲线，学生猜测是双曲线一支。
教师提问：如果是双曲线就是反比例函数，p与V成反比，有没有别的办法可以进一步验证我们得到的初步的结论呢？
学生重新定义函数，如果成反比，那么p-1/V图像就是过原点的一条直线。
培养学生发散思维，迁移学习。
教师重新作图P-1/V
提出问题：图像为什么不过原点？
注射器上方有大约1ml的气体，在计算气体体积时要包含在内。
学生发现图像并不过坐标原点
学生讨论分析：实验过程中存在误差，主要误差来源与漏气和温度的影响，仔细观察后发现，注射器与传感器间有空气柱，造成体积测量上的误差。
分析实验误差原因
活动五
得出
结论
早在300多年前，英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验得出结论，为了纪念玻意耳为科学所做的贡献，把这个结论称为玻意耳定律。
学生个别总结规律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。
培养学生文字归纳表达及数学表达，图像表述能力，并且深入理解玻意耳定律
教师提问：玻意耳的数学表达是什么？
P，V两个物理量的单位；
成立条件：一定质量的气体，温度不变。
教师提问：这个规律是不是在什么条件下都适用呢
学生数学表达概括为
等温过程pV=常量
温度不变时两态：p1V1=p2V2
温度不太低（和室温相比）
压强不太大（和标准大气压相比）
为了直观地描述压强p跟体积V的关系，通常我们还是用p-V坐标系。一定质量气体等温变化的图线形状是双曲线，由于描述的是温度
不变时的p-V关系，因此我们称它为等温线。等温线的物理意义是什么呢？
等温线：双曲线。
等温线上某点表示气体的一个确定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即p与V乘积相同。
温度越高，等温线离原点越远。
让学生明确等温线的物理意义
活动六
学以
致用
谁能说一下应用玻意耳定律解题的一般思路？展示基本思路：
解决实际问题
作业：课后练习2
１．明确哪部分气体为研究对象
２．明确气体的初、末状态参量p1、Ｖ1；p2、Ｖ2
３．依据玻意耳定律建立列方程
４．求解结果
学生总结归纳方法，并用学到的知识解决实际问题
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
