![2020-2021学年高中物理新人教版 选择性必修第三册 气体的等温变化 第1课时 教案第1页](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/6/12280782/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册2 气体的等温变化第1课时教案设计
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册2 气体的等温变化第1课时教案设计,共3页。
上课时间: 年 月 日
题课
选择性必修三第二章第二节:气体的等温变化
课型
新
课时
2
核心素养
1物理观念:知道气体的等温变化。
2科学方法和探究:在实验设计和数据处理过程中,体验科学探究过程,了解玻意尔定律,能用气体等温变化规律求解简单的实际问题。
3科学态度和责任:培养学生严谨的科学态度与实事求是的科学精神。
学习重点
等温变化实验、玻意尔定律
学习难点
定性分析与定量探究相结合
教 学 过 程
教学环节(含备注)
教 学 内 容
引入新课
新课
讨论
练习与讲
课后作业
一.引入新课
氢气球上升过程,体积如何变化?为什么?
二.进行新课
(一)探究气体等温变化的规律
1.气体的三个状态参量:压强p、体积V、温度T。
2.等温变化:一定质量的气体,在温度不变的条件下,其压强随体积变化的过程。
3.实验:探究气体等温变化的规律
(1)实验思路
针对气体的研究,可以先选定一个热力学系统,比如一定质量的空气,在温度不变的情况下,测量气体在不同体积时的压强,再分析气体压强与体积的关系。
(2)实验器材
铁架台、注射器、压力表、刻度尺等。实验装置如图所示。
(3)物理量的测量
①空气柱的体积V
空气柱的长度L可以通过刻度尺读取,空气柱的长度L与横截面积S的乘积就是它的体积V。
②空气柱的压强p
空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。
③多次测量
把柱塞缓慢地向下压或向上拉,读取空气柱的长度与压强的几组数据。
(4)数据分析
一定质量气体等温变化的压强p与体积V的关系,可以用pV图像来呈现。用采集的各组数据在坐标纸上描点,绘制曲线,如图甲、乙所示。由于它描述的是温度不变时气体压强与体积的关系,因此称它为等温线。
(5)注意事项
①改变气体体积时,要缓慢进行,等稳定后再读出气体压强,以防止气体体积变化太快,气体的温度发生变化。
②实验过程中,不要用手接触注射器的圆筒,以防止圆筒从手上吸收热量,引起内部气体温度变化。
③实验中应保持气体的质量不变,故实验前应在柱塞上涂好润滑油,以免漏气。
④在这个实验中,由于气体体积与气柱长度成正比,因此研究气体的体积与压强的关系时,不用测量空气柱的横截面积。
⑤本实验测量体积时误差主要出现在长度的测量上,由于柱塞不能与刻度尺非常靠近,故读数时注意视线一定与柱塞底面相平。
⑥处理实验数据时,采用p eq \f(1,V)图像,化曲线为直线,便于直观地从图线得出规律,这也是物理学常用的方法。
(二)玻意耳定律
1.发现者:英国科学家玻意耳和法国科学家马略特。
2.内容: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。
3.表达式:pV=C或p1V1=p2V2。式中C是常量,p1、V1和p2、V2分别表示气体在不同状态下的压强和体积。
注:“C是常量”,意思是当p、V变化时C的值不变。但是对于温度不同、质量不同、种类不同的气体,C的数值一般不同。
4.意义:反映了一定质量的某种气体的等温变化规律。
(三)气体等温变化的pV图像
1.为了直观地描述压强p与体积V的关系,通常用如图所示的pV坐标系。
2.一定质量气体等温变化的pV图像的图线形状是双曲线,一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的。图中两条等温线对应的温度高低关系为:T1
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