《第三节 气体的等容变化和等压变化》学历案

《第三节气体的等容变化和等压变化》学历案【学习主题】气体的等容变化和等压变化。沪科版（2020）高中物理选择性必修第三册第十一章第三节（1课时）【设计者】设计者姓名【课标要求】理解气体的等容变化和等压变化的概念，掌握相关的规律并能运用其解决简单问题。【学习目标】1、我能说出气体等容变化和等压变化的概念，知道这两种变化过程中哪些物理量不变，哪些物理量发生变化。2、我可以根据给定的条件，运用查理定律（等容变化规律）和盖吕萨克定律（等压变化规律）来计算相关的物理量，像压强、温度、体积等。3、我会通过实例分析，理解等容变化和等压变化在生活中的应用，比如温度计的原理（等容变化应用）等。4、我要能够在小组讨论中积极发言，分享自己对于等容变化和等压变化的理解，并且能听取他人的意见，改进自己的想法。【评价任务】1、在课堂提问中，准确回答气体等容变化和等压变化的概念相关问题。（检测目标1）2、完成课堂上关于查理定律和盖吕萨克定律的简单计算练习题。（检测目标2）3、举例说明等容变化和等压变化在生活中的应用，并且能解释其中的原理。（检测目标3）4、在小组讨论环节，观察是否积极参与讨论并能很好地与小组成员交流想法。（检测目标4）【学法建议】1、可以联系生活中的一些现象来理解气体的等容变化和等压变化，像给自行车打气时打气筒发热（等压变化相关）等，这样会让抽象的概念变得容易理解。2、对于查理定律和盖吕萨克定律中的公式，要多做一些简单的练习来加深记忆，并且要理解每个物理量在公式中的意义。3、在小组讨论的时候，不要害怕自己说错，要大胆地说出自己的想法，这样才能更好地学习知识。【学习过程】一、课前准备回顾：问题1：我们之前学过的理想气体状态方程是什么？问题2：气体的压强、体积、温度这三个物理量之间有什么关系？预习：思考1：什么是气体的等容变化？在等容变化中，哪些物理量不变，哪些物理量会变化呢？思考2：那气体的等压变化又是什么样的呢？等压变化过程中，各个物理量又是怎样的情况呢？二、课中学习（一）导入新课老师提问课前回顾中的问题，然后让同学们分享自己预习思考的答案。（检测目标1的部分内容）（二）学习新知识1、等容变化（1）老师讲解气体等容变化的概念：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强随温度的变化叫做等容变化。（2）老师给出一些生活中的例子，比如密封在玻璃瓶中的气体，当温度变化时，压强会怎么变呢？然后让同学们讨论并回答。（检测目标3的部分内容）（3）引出查理定律：一定质量的气体，在体积不变的条件下，压强与热力学温度成正比。写成公式就是P/T＝常量。老师详细讲解这个公式中每个字母代表的物理量，并且举几个简单的例子来说明如何运用这个公式计算，比如已知某气体在温度T1时压强为P1，当温度变为T2时，求压强P2。同学们跟着老师的思路进行计算练习。（检测目标2）2、等压变化（1）按照学习等容变化的步骤，老师讲解等压变化的概念：一定质量的气体，在压强不变的条件下，体积随温度的变化叫做等压变化。（2）同样给出生活中的例子，像热气球在加热时体积膨胀（近似等压变化），让同学们思考为什么会这样。然后小组讨论并回答。（检测目标3的部分内容）（3）介绍盖吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的条件下，体积与热力学温度成正比，公式为V/T＝常量。老师再次详细讲解公式和相关计算，同学们进行练习。（检测目标2）（三）小组讨论1、分成小组，每个小组讨论以下问题：（1）如何更好地理解查理定律和盖吕萨克定律中的比例关系？（2）在生活中，还能找到哪些等容变化和等压变化的例子？并且尝试用所学的定律来解释这些现象。2、每个小组选一个代表来分享小组讨论的结果，其他小组可以进行补充或者提出不同的意见。（检测目标3、4）（四）课堂总结老师和同学们一起回顾这节课所学的内容，包括等容变化和等压变化的概念、查理定律和盖吕萨克定律以及它们在生活中的应用等。三、课后检测1、一定质量的气体，在体积不变的情况下，初始温度为273K，压强为1.0×10⁵Pa，当温度升高到373K时，压强变为多少？（根据查理定律计算）答案：根据查理定律P1/T1＝P2/T2，已知P1＝1.0×10⁵Pa，T1＝273K，T2＝373K，则P2＝P1×T2/T1＝1.0×10⁵×373/273≈1.37×10⁵Pa。2、某气体在压强不变的情况下，初始体积为2L，温度为300K，当温度变为400K时，体积变为多少？（根据盖吕萨克定律计算）答案：根据盖吕萨克定律V1/T1＝V2/T2，已知V1＝2L，T1＝300K，T2＝400K，则V2＝V1×T2/T1＝2×400/300＝8/3L≈2.67L。3、请举一个等容变化在生活中的应用实例，并详细解释其原理。答案：体温计就是等容变化的应用实例。体温计中有一段很细的缩口，体温计中的水银在受热膨胀时，由于体积变化很小（近似等容变化），根据查理定律P/T＝常量，温度升高时，压强增大，从而使水银柱上升。体温计读数时可以离开人体，因为体温计离开人体后，温度降低，但水银柱在缩口处断开，里面的水银不能回到下面的玻璃泡中，所以能保持读数。【学后反思】1、在学