高中物理第一节 气体实验定律（Ⅰ）优质课教案设计

《气体实验定律（Ⅰ）》教学设计

教学目标：

1. 通过实验认识一定质量的气体在等温条件下压强与体积的关系，培养学生严谨的科学态度与实事求是的科学精神；
2. 知道等温函数图像，懂得运用数学工具分析问题；
3. 会运用玻意耳定律解释生产生活中的一些现象，解决一些实际问题。

教学重点：

1、实验探究玻意耳定律；

2、运用玻意耳定律解决实际问题。

教学难点：

分析真实问题情境，建构物理模型，运用玻意耳定律解决实际问题。

教学方法：

实验探究，讨论与交流、练习、讲授。

课时安排：2课时

情境引入：

在庆典活动中放飞的气球，会飞到我们看不见的地方。随着气球的升空，大气压在减小，温度在降低，气球在膨胀……看来， 一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间是有联系的。那么，它们会有怎样的联系呢？

用打气筒给自行车打气，会感到越来越吃力。

将压瘪的乒乓球放入热水中，乒乓球会自动复原。

新课教学：

一、气体的等温变化

1、气体的状态参量：

（1）温度：

（2）体积：

（3）压强：

2、一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系。我们把这种变化叫作气体的等温变化。

【观察与思考】如图所示的装置，由注射器与气压计组成。在柱塞上涂油防止漏气，以保证气体质量不变；缓慢地推、拉柱塞。

问题1：实验中的研究对象是什么？

问题2：为什么要缓慢地推、拉柱塞？

问题:3：推、拉柱塞，观察空气柱体积与压强的变化情况，能发现什么规律？

二、玻意耳定律

【实验与探究】用如图所示的实验装置验证一定质量的气体，在温度不变时，其压强和体积的关系。通过改变注射器内气体的体积，可以获得对应的气体压强值并记录数据。

（一）实验数据采集

（二）绘制图像

（1）绘制，图像能否说明压强与体积的定量关系？

（2）绘制.

实验结论：温度一定时，一定质量的气体的压强与体积成反比。

1、内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成反比。

2、表达式：

3、公式：或

例题1：某容器的容积是10L，里面所盛气体的压强为2.0×106Pa．如果温度保持不变，把这些气体装入另一个容器里，气体的压强变为1.0×105Pa，则此容器的容积是多大？

三、等温图像

1、等温过程：气体在温度不变的情况下发生的状态变化过程。

2、等温线：一定质量的等温过程在图像中是过原点的直线，在图像中是双曲线的一支，这种表示等温过程的图线称为等温线。

情境：如图所示，一定质量的某种气体，其压强随体积变化的情况如图。

问题1：状态A的压强和体积分别是多少？

问题2：状态B的压强和体积分别是多少？
 

【讨论与交流】一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。图中的两条等温线，哪条等温线表示的是温度比较高时的情形？请你尝试给出判断，并说明理由。

例题2：人们使用气压式保温瓶，只需按压保温瓶顶端，即可将水从瓶中压出。如图所示是气压式保温瓶结构图，请分析回答下列问题。

（1）保温瓶中的水越少，需按压瓶盖的次数越多，才能将水从瓶中压出，请分析其原因。

（2）已知保温瓶中水的占比，估测出水所需的按压次数，需用到什么气体实验定律？若要满足该气体实验定律的适用条件，应怎样选取研究对象？

（3）若保温瓶中只有半瓶水时，希望按压两次就能出水，则还需要满足什么条件？

练习1：如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条图线。由图可知（         ）

A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比

B．一定质量的气体在发生等温变化时，其图线的延长线是经过坐标原点的

C． T1＞T2

D． T1＜T2

练习2：如图所示，是一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，用一段h=19.0cm的水银柱将一部分空气封闭在细玻璃管里．当玻璃管开口向上竖直放置时（见图甲），管内空气柱长L1=15.0cm，当时的大气压强为p0=76cm Hg．那么，当玻璃管开口向下竖直放置时（见图乙），管内空气柱的长度该是多少？

课堂小结：

1、一定质量的气体，在温度不变时，压强与体积成反比；

2、玻意耳定律的三种表达式：，或

课后作业：

1、第一课时：课后练习第1题、第3题

第二课时：课后练习第5题、练习册