2024-2025学年高中物理第三章气体1气体实验定律教案3教科版选修3-3

PAGE5-气体试验定律教学目标1.知道描述肯定质量气体的三个状态参量。2.能识别肯定质量气体的等温、等容和等压改变过程。3.经验试验探究过程，得出气体试验定律，能表述气体试验定律。体验试验探究过程，领会试验探究的价值。4．能用气体试验定律说明有关现象，并能进行简洁的计算。重点难点重点：气体试验定律难点：气体试验定律的理解与应用设计思想本节从探讨气体的状态描述动身，提出了肯定质量气体的状态可由体积、温度、压强三个参量来描述。通过试验探讨了气体状态改变的三种等值改变过程，并得出了气体试验三定律，同时也使学生进一步相识到试验探究在物理学探讨中的重要作用。三个状态量中压强的计算与分析更为重要，可适当补充一些静止的密闭气体压强的计算问题。本节内容的学习重在运用，通过一些实例加强学生理论联系实际的意识，提高学生应用物理学问解决实际问题的实力。教学资源《气体试验定律》多媒体课件注射器测力计铁架台视频录像教学设计【课堂引入】问题：为什么气泡在水中上升时体积会变大？带着这个问题我们来学习气体试验定律，来探讨气体参量之间的关系。【课堂学习】学习活动一：相识气体状态参量问题1：可以用哪些物理量来描述气体的状态？肯定质量的气体的状态须要用体积、温度和压强等物理量来共同描述，这些物理量就叫做气体的状态参量。问题2：温度在宏观和微观上分别是如何定义的？从宏观上看温度是表示气体冷热程度的物理量，从微观上看是气体分子热运动的平均动能的标记。在热学中，用得较多的是热力学温度，亦称肯定温度，它是国际单位制中7个基本单位之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号是K。热力学温度与摄氏温度之间的数量关系是：问题3：气体的体积由什么确定？气体的体积是指气体占有空间的大小，由贮放它的容器确定，在国际单位制中，体积的单位是立方米，符号是m3。体积的单位还有升、毫升等。问题4：压强是大量气体分子对器壁撞击的宏观表现，一般封闭气体的压强如何计算呢？（让学生探讨，学生在初中学问的基础上应当会计算一些简洁的状况，这里要着重从对封闭气体的液柱或活塞进行受力分析的角度教会学生计算封闭气体压强。）A学习活动二：气体压强的计算A如何计算液泡内密封气体的压强？1、明确探讨对象2、受力分析3、列式求解（pS=p0S+mg）例题1：如图所示两个气缸的质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下．两个气缸内分别封闭有肯定质量的空气A、B，大气压为P0，不计活塞和气缸壁间的摩擦，求封闭气体A、B的压强各多大？AAB参考答案：（过渡：知道了压强如何计算之后，从微观和宏观上分析压强的影响因素会发觉，压强与温度和体积有关，物理学探讨多个物理量之间的关系时，常常采纳限制变量法，气体的三个状态参量之间的关系可采纳这一方法来探讨，下面我们分别限制温度、体积、压强不变来探讨另两个物理量的关系。）学习活动三：探究玻意耳定律问题：肯定质量的气体，假如在状态改变时其温度保持不变，这种改变叫等温改变。在等温改变时，气体压强的改变与体积的改变遵循怎样的规律呢？试验探究：（在老师指导下学生相识试验并帮助记录数据，在老师启发下学生自己分析总结、推理归纳试验规律。）序号12345体积/L压强/105Pa结论：肯定质量的某种气体，在温度保持不变的状况下，压强p与体积V成反比，这个结论叫玻意耳定律，即作出p-V图像（双曲线）（肯定要让学生明确试验成立的前提是气体的质量肯定，所以试验中容器的密闭性肯定要好；另外，等温过程的试验肯定要缓慢拉动活塞。）（学生解答课堂引入中气泡体积变大的问题。）探究查理定律问题：肯定质量的气体，假如在状态改变时其体积保持不变，这种改变叫等容改变。在等容改变时，气体压强的改变与温度的改变遵循怎样的规律呢？观看试验视频：（学生自己分析总结、推理归纳试验规律。）序号12345温度/K压强/105Pa肯定质量的某种气体，在体积保持不变的状况下，压强p与热力学温度T成正比，这个结论叫查理定律，即作出p-T图像（过原点的倾斜直线）（气体的等容改变比较简洁实现，但试验时要留意读数时水温尽量要稳定，要留意压强数据与水温数据的对应。）（学生解答课堂引入中车胎爆炸的问题。）了解盖·吕萨克定律猜想：肯定质量的气体，假如在状态改变时其压强保持不变，这种改变叫等压改变。在等压改变时，气体体积的改变与温度的改变遵循怎样的规律呢？（由于试验中等压改变较难实现，试验误差较大，一般对于等压改变可让学生猜想或干脆给出结论。）肯定质量的某种气体，在压强保持不变的状况下，体积与热力学温度T成正比，这个结论叫做盖·吕萨克定律，即作出V-T图像（过原点的倾斜直线）气体试验定律的应用例题2：一贮气筒内装有25L、1.0×105Pa的空气，现想使筒内气体压强增至4.0×105Pa，且保持温度不变，那么应向筒内再打入L、1.0×105Pa的相同温度的气体。（答案：V=75L）运用气体试验定律解答题的步骤：(1)明确探讨对象：质量肯定的某种气体(2)明确探讨过程，确定初态和末态(3)用试验定律列方程（留意温度的单位只能用热力学温度，压强和体积的单位不肯定要用国际单位，但方程两边应统一）。(4)求解并检查答案是否合理例题3：容积为2L的烧瓶，在压强为1.0×105Pa时，用塞子塞住，此时温度为27℃，当把它加热到127℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它渐渐降温到27℃，求：（1）塞子打开前的最大压强（2）27℃时剩余空气的压强．（答案：）【课堂小结】问题1：描述气体的状态参量有哪些？问题2：如何计算气体的压强？问题3：什么是气体的玻意耳定律？问题4：什么是气体的查理定律？问题5：什么是气体的盖·吕萨克定律？【板书设计】第三节气体试验定律气体的状态参量描述气体的状态参量：