气体的等温变化.doc

气体的等温变化玻意耳定律教学设计方案嘉兴市教研室：杨炳华桐乡茅盾中学：吴磊峰教学目标:认知目标:理解等温变化的特点，掌握玻意耳定律的微观解释；能力目标:培养学生善于发现问题并提出问题的能力；提高学生分析实验数据的能力，了解实验数据处理中表格法、图线法和“化曲为直”思想的应用；增强学生从微观本质上把握物理规律的能力；并能用玻意耳定律顺利解决一般的等温变化问题；德育和情感目标:渗透宏观规律和微观本质相结合分析、表达物理规律的辩证唯物主义方法;通过实验观察及教师的引导和鼓励培养学生敢于探索、敢于提问、勇于创新的科学精神;通过课堂小实验和多媒体课件,培养学生热爱物理、热爱科学的情感;美育目标:通过多种方法分析实验数据、多种形式表达物理规律、宏观现象和微观本质结合分析物理现象的熏陶，引导学生感悟物理规律的简洁美、和谐美;学法指导目标：细心观察、专心思考、敢于提问、及时总结；教学重点、难点:通过实验引导学生仔细观察实验现象和正确处理实验数据，分析得出并理解气体等温变化规律；教学方法：实验法，问题情景式；辅教用具:自制小实验及多媒体课件(制作平台:Flash5.0)、气体定律演示器、福廷式气压计；教学过程：一、发现并提出问题：（一） 小实验创设问题情景：（让学生参与实验）1、 出示四只气球，让每一组派一代表吹气球，学生争着参加，且都能把气球吹大；2、 出示教材后小实验所示自制装置：把气球塞进一只瓶子，吹气口反扣在瓶口上，再让学生用力吹气球，皆无法吹大，如图：3、 让学生代表谈其实验结果；（很费力，怎么吹也吹不大；）4、 引导学生提出问题：为何第二次实验中想吹大气球很困难？能否从上节课所学的气体的状态参量角度进行说明呢？（二） 比较和定性分析结果：1、 吹气过程中随着体积的增大，气体体积减小，压强增大，所以吹气越来越困难；2、 定性分析结果：t不变时，V减小，P增大；3、 引出课题：等温变化；并进一步明确问题：等温变化时，P、V两者的定量关系是怎样的呢？二、实验探索：（一）出示装置：气体定律演示器；（二）实验过程中变量的控制：气体的质量、气体的温度一定；（三） 实验数据的测定：1、 体积：由气体定律演示器上所标刻度读出；2、 压强：除两侧液面高度差h外，还须测定大气压强P0（福廷式压强计测定）；3、 两学生代表操作并读数，其余同学检查并记录实验数据，教师在学生读数、记录的基础上将实验数据键入课件中表格；（四） 数据分析：1、 通过多媒体课件由h和P0计算出气体的压强P；2、 利用课件在屏幕上投影出已填入气体压强P和体积V的表格；让前排学生转向后面组成四人一组的小组，讨论通过表格中数据可得到一些怎样的认识、看法或问题；3、 发给每一小组一张提问指南卡，让学生将讨论后的结果写在提问指南卡上并上交，教师将其中有代表性的看法投影于屏幕上与学生一起共同研究；4、 研究过程中注意引导学生应用图线法分析问题，并渗透“化曲为直”的数据处理方法；研究过程中的计算、描点和作图的工作全部由自制课件进行，师生将注意力集中在问题解决的过程和数据处理的方法及思路上；三、总结规律：（一）文字表述：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比；或一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积的乘积是不变的。（二）公式表述：或PV恒量（三）图象表述：等温线；回顾图象法处理实验数据过程，进一步明确PV图上等温变化图线的物理意义；定律的适用范围：常温常压下的一定质量气体；四、挖掘本质：（一）复习气体压强微观相关因素；每次碰撞冲力大小分子平均速率单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数分子密度（二）演绎推理：推理过程见下述框图；m一定分子总数N一定分子密度减小到单位时间单位面积碰撞次数减小到t一定一定分子一定分子对器壁的平均冲力一定V增大到nVP减小到Pn演绎推理框图：多次反复（三）小结：发现并提出问题实验探索总结规律挖掘本质这种方法其实也是科学研究的一般方法；五、作业：（）预习教材例题，并总结玻意耳定律解题步骤；（）练习二；六、教学记实：（一）提问指南卡：提问指南卡：组员姓名： 执笔： 发现问题你可从下边的几点提示出发发现问题；也可撇开提示，直接表述出自已的想法或问题；1、仔细回忆实验过程中观察到的现象，你有什么想法？2、实验数据表中P、V两参量的大小变化趋势有何关系？3、为了把P、V两参量关系看的更清楚，你是否可以把实验数据排一下序？4、你觉得P、V两参量之间具体有一种怎样的关系呢？有什么方法证明你的观点吗？把你的问题或想法告诉同桌或小组成员，倾听一下他们的看法；书写问题想一想，并和同组同学商量一下，怎样把你的问题表述出来？把你的问题或想法用文字表述一下：1、2、3、你可以在下面列出需要辅助表述的方程：你也可以辅以草图表述：除了提问外，经过自己的思考和同学的合作，你觉得你能得到什么结论、方法或思路？（二）学生提出的问题：教学过程中，学生提出的部分问题摘录如下：1、 做实验时，玻璃管往上提时，气体变短，如果玻璃管一直往上提，气体的长度会怎么样呢？2、 V和h成反比吗？3、 实验过程中如果温度变化了，还有这样的数据吗？4、 在温度不变的情况下，气体的体积增大，压强减小，体积减小，压强增大，它们之间的关系是不是反比关系呢？5、 V与P可能成反比，反比例函数图象是双曲线，不知道它们的图象是不是双曲线？6、 相同质量、相同温度的同种气体，如果A的体积比B大，那么B的压强比A大，压强与体积的乘积应该是个恒量吧？7、 当气体的体积增大时，压强减小，反之压强则变大，压强与体积的乘积好象差不多；8、 随着气柱高度的变化，两管液面差也有规律变化，变化量相近，体积越小，高度差和压强也越大，可能成反比；9、 有几个小组在提问指南卡上将实验数据进行了排序：P84.279.675.171.668.3V18.019.020.021.022.010、有一些同学将PV乘积进行了简单的计算：1502、1512、1515、1503、150211、还有几组同学以图象的方式进行了探究，画出了P、V直角坐标系，并在坐标系上描了点；（三）实验数据：V(L*S)1/VP(cmHg)PV120.00.0575.11502219.00.052679.61512.4318.00.055584.21515.6421.00.047671.61503.6522.00.045468.31502.6624.00.041662.61502.4726.00.038457.21487.2816.00.062593.61497.6915.00.0666100.11501.5教学说明：1、玻意耳定律是高中物理热学部分的重点内容，教学一般分两课时，本课时为新授课，故侧重于方法、侧重于过程、侧重于对规律及微观本质的正确理解；2、物理是一门实验科学，本节课有很好的实验方法教育素材，故在实验操作及数据分析的过程中渗透了一定量的科学实验方法，如：控制变量、直觉猜想及验证、“化曲为直”等；3、教学中期望通过问题情景的设置、实验方法的应用和研究