《气体的等温变化》教学设计

平顶山市中小学“十四五”校本研修教学设计（高中物理）PAGEPAGE5共6页第页平顶山市中小学“十四五”校本研修教学设计人教版高中物理选择性必修第三册 第二章第2节 《气体的等温变化》平顶山市第三高级中学吕少宾2023年9月2.2气体的等温变化教材分析本节内容是在学习本章第一节描述热力学系统三个状态参量：体积V、压强P、温度T之后，学习气体的三个实验定律：等温变化的玻意耳定律、等压变化的盖-吕萨克定律、等容变化的查理定律中的第一个，具有承上启下的重要作用。既要认识到三个状态参量不是相互孤立而是相互联系的，其中的实验设计思想和数据分析方法又是学习后面两个实验定律的基础。在学习完三个气体实验定律的基础上，才能更好地理解和应用理想气体状态方程。学情分析作为高中生，学生思考问题相对来说已经比较全面。能通过分析生活中的实例得到三个状态参量间的定性关系。而作为高中阶段的学习，需要从定性关系上升到定量关系，这就需要通过实验探究来完成。本节实验的控制变量设计思想、图像法的数据分析、猜想验证的分析方法等，学生在前面的如《实验：探究小车加速度与力和质量关系》等实验中都已经接触过并已基本掌握。所以学生学习本节内容是具有一定基础的。设计思想基于以上两方面分析的原因，我对本节课的设计以实际情境为引入，以问题为引导，以实验探究为手段，让学生从感性认识提升到理性认识，得到本节课的重点，即气体等温变化的玻意耳定律。在充分认识和理解玻意耳定律的基础上，通过实例和习题训练对规律的应用，同时反过来促进提升对规律的认识和理解。教学目标1.通过实例分析认识到三个状态参量是相互联系的；2.通过实验探究掌握气体等温变化压强和体积的定量关系；3.认识和理解玻意耳定律；4.能运用玻意耳定律分析解决具体问题。重难点实验探究、数据分析、玻意耳定律的理解和应用教学仪器带刻度的注射器、压强传感器、数据采集器、多媒体电脑教学过程教学过程教学过程教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图情境引入庆典活动中放飞的气球最终去了哪里？知识回顾描述一个热力学系统的状态参量都有哪些？几何参量——体积V力学参量——压强P热学参量——温度T自主探究1、举例说明，三个状态参量是孤立的还是相互联系的？相互联系的2、三个状态参量的定量关系是什么呢？三个变量该如何分析呢？控制变量法本节课咱们控制气体的温度不变，即让气体发生等温变化，探究压强与体积的关系。一.实验探究——气体等温变化压强与体积的关系1、实验仪器：带刻度的注射器、压强传感器、数据采集器2、实验操作：依次改变气体体积，从数据采集器读出相应压强，并记录在表格内。3、注意事项：①探究一定量的气体，尽量不要漏气；

②缓慢推拉活塞、避免长时间握注射器，以免温度发生变化。交流反馈——方法探究得到原始数据后，如何直观反应压强P随体积V变化的规律呢？图像法数据分析计算机辅助快速高效描绘压强随体积变化P—V图像P—V图像是一条曲线，如何得到P与V的定量关系呢？猜想验证图像法验证压强P是否与体积V成反比图像为过原点的直线通过数据分析得到实验结论：P∝1/V二.玻意耳定律1、内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。2、条件：①②3、表达式：PV=C（常量）或P1V1=P2V2三.等温线1、定义：描述等温变化的曲线。2、特征：①形状为双曲线（其中一条）②同一条曲线上各点温度相同。3、同一个P——V坐标系内两条等温线温度比较。T2>T1创造运用1、结合本节课学习的内容，分析庆典活动中放飞的气球最终都去哪里了？分析：随着气球不断升高，大气压强不断减小，气球体积不断膨胀。当膨胀超过气球所能承受的极限而发生爆炸，之后碎片掉落回地面。2、一个气泡由湖面下20m深处缓慢上升到离湖面10m深处。若湖水各处的温度相同，则气泡的体积约变为原来体积的（）倍。A.3B.2C.1.5D.7/10答案：选项C不要忽略大气压的存在，大气压强约等于10m水深所产生的压强。3、水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于768mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的示数只有750mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80mm。当这个气压计的示数为740mm水银柱时，实际大气压相当于多高水银柱产生的压强？假设温度保持不变。解：P1=P0-Ph1=18mmHg①P1V1=P2V2即P1H1S=P2H2S②化简得P1H1=P2H2③易知H1=80mm,H2=90mm,代入③式得：P2=16mmHg④则P=P2+Ph2=756mmHg⑤课堂小结一、实验探究结论：P∝1/V二、玻意耳定律1、内容：2、表达式：三、等温线1、定义、特征2、温度比较课后作业练习册《增效作业》播放动画提问引导引导、提问讲解引出本节课主题介绍实验仪器和实验操作以及注意事项提出问题引导推理操作电脑描绘P——V图像教师引导问题深入操作电脑描绘图像引导得出实验结论引导提升结合学习过程，展示图像，提出问题方法引导提出问题展示问题展示问题复盘课堂布置作业观看动画回答巩固分析、思考回答学生代表辅助完成实验操作，获取原始实验数据。思考回答细分升华观察分析思考猜想回答学生大胆猜想观察验证推向的特征是否验证猜想由图像得出实验结论理解并识记分析比较回答问题分析回答分析回答分析回答分析解答巩固提升情境引入，激发同学们的热情，提升学习的积极性。温故知新，为本节课的学习做知识上的储备通过实例分析，定性认识到三个状态参量是相互联系的。让学生认识到需要进一步探究定量关系，确定探究方法。引出主题演示实验，通过实验操作，得到气体等温变化压强和体积的原始数据。确定实验数据的分析方法直观呈现气体等温变化压强随体积变化规律巩固猜想验证物理学基本研究方法对猜想进行谨慎的验证得出实验结论从实验探究提升到规律学习对分析工具P——V图像再理解、再认识得出结论呼应课堂引入，应用所学知识解决问题。考查学生应用知识解决问题的能力，不要忽略大气压强的存在。考查学生应用知识解决问题的能力，需对情境全面分析并进行计算。解题关键是确定研究对象，即玻璃管顶端封闭的一定量的气体。对整节课进行小结，整体把握提升。反思本节教学通过