2022年高三物理 8.2、氣體的等容變化和等壓變化教案 新人教版選修3-3一、教學目標1物理知識要求：（1）知道什么是氣體的等容變化過程；（2）掌握查理定律的內容、數(shù)學表達式；理解p-t圖象的物理意義；（3）知道查理定律的適用條件；（4）會用分子動理論解釋查理定律。2通過演示實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和實驗研究能力。3培養(yǎng)學生運用數(shù)學方法解決物理問題的能力由圖象總結出查理定律。二、重點、難點分析1查理定律的內容、數(shù)學表達式、圖象及適用條件是重點。2氣體壓強和攝氏溫度不成正比，壓強增量和攝氏溫度成正比；氣體原來的壓強、氣體在零攝氏度的壓強，這些內容易混淆。三、教具1引入新課的演示實驗帶有橡皮塞的滴液瓶、加熱裝置。2演示一定質量的氣體保持體積不變時，壓強與溫度的關系查理定律演示器、水銀氣壓計、攪棒、食鹽和適量碎冰、溫度計、保溫套、容器。四、主要教學過程（一）引入新課我們先來看一個演示實驗：滴液瓶中裝有干燥的空氣，用涂有少量潤滑油的橡皮塞蓋住瓶口，把瓶子放入熱水中，會看到塞子飛出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時會比平時費力。這個實驗告訴我們：一定質量的氣體，保持體積不變，當溫度升高時，氣體的壓強增大；當溫度降低時，氣體的壓強減小。請學生舉一些生活中的實例。下面我們進一步研究一定質量的氣體保持體積不變，氣體的壓強隨溫度變化的規(guī)律。（二）教學過程設計1氣體的等容變化結合演示實驗的分析，引導學生得出：氣體在體積不變的情況下所發(fā)生的狀態(tài)變化叫做等體積變化，也叫做等容變化。2一定質量的氣體在等容變化過程中，壓強隨溫度變化的實驗研究（1）實驗裝置查理定律演示器請學生觀察實物。請學生結合實物演示，弄明白如下問題：研究對象在哪兒？ 當A管向上運動時，B管中的水銀面怎樣變化？ 當A管向下運動時，B管中的水銀面怎樣變化？怎樣保證瓶中氣體的體積不變？瓶中氣體的壓強怎樣表示？（當B管中水銀面比A管中水銀面低時；當B管中水銀面比A管中水銀面高時）（2）用氣壓計測量大氣壓強p0=  mmHg（注意水銀氣壓計的讀數(shù)方法。）請兩位學生讀出當時的大氣壓強值。（3）實驗條件：一定質量的氣體、一定的氣體體積請學生討論：怎樣保證實驗條件？ 燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強計B管連接處密封好。 使水銀壓強計的A管水銀面與B管水銀面一樣高，并將B管水銀面的位置記下來。（室溫）（4）實驗過程 將燒瓶置于食鹽加碎冰溶化的混合物中，燒瓶要完全沒入。（請學生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積減小，B管中水銀面上升，A管中水銀面下降。氣體壓強減小。措施：請學生討論此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面恢復到初始的標記位置。記下此時A、B管中水銀面的高度差。 將燒瓶完全置于冰水混合物中。（請學生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積仍小于室溫時的標記體積，B管中水銀面仍高于A管中水銀面，但A、B兩管中水銀面高度差減少。措施：仍請學生回答此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面恢復到初始的標記位置。記下此時A、B管中水銀面的高度差。 將燒瓶完全置于30 的溫水中。（請學生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：B管中水銀面低于標記位置，A管中水銀面高于標記位置。措施：請學生討論應怎樣移動A管，才能使B管中的水銀面恢復到初始標記位置。記下此時A、B管中水銀面的高度差。 將燒瓶再分別完全置于45的溫水中，60、75的熱水中，重復上述過程。（5）實驗數(shù)據表格實驗次數(shù)123456氣體溫度()20030456075氣體壓強mmHg       p0= mmHg           室溫 請學生計算：（1）以0氣體壓強為參照，氣體溫度每升高1，增加的壓強值是0時氣體壓強值的多少分之一。（2）以0氣體壓強為參照，氣體溫度每降低1，減少的壓強值是0時氣體壓強值的多少分之一。（6）圖象（以實際實驗數(shù)據為準，此處僅為示意圖）由此圖象，可寫出如下方程：p=p0+kt其中k為斜率精確的實驗指出t外推=-2733實驗結論查理定律1787年法國科學家查理通過實驗研究，發(fā)現(xiàn)所有氣體都遵從定律查理。適用條件：溫度不太低；壓強不太大。微觀解釋：請學生自學課本。4查理定律的應用例1  一定質量的氣體，保持體積不變，溫度從1升高到5，壓強的增量為 2.0×103 Pa，則     A它從5升高到10，壓強增量為2.0×103PaB它從15升高到20，壓強增量為2.0×103PaC它在0時，壓強約為1.4×105Pa答案：C。（解題過程略）例2  密閉容器內裝有一定質量的氣體，當溫度升高5時，氣體答案：227（解題過程略）（三）課堂小結1一定質量的氣體，在體積保持不變的情況下，溫度每升高（或降2查理定律可以用 p-t 圖線來表示。3查理定律是個實驗定律。不論什么氣體，只要符合壓強不太大（和大氣壓比較）、溫度不太低（和室溫比較）的條件，都近似地符合這個定律。