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2019-2020年新課標(biāo)教科版3-3選修三3.1《氣體實(shí)驗(yàn)定律》WORD教案2 一、教學(xué)目標(biāo) 1．物理知識(shí)要求： （1）知道什么是氣體的等容變化過(guò)程； （2）掌握查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)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(huì)用分子動(dòng)理論解釋查理定律． 2．通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和實(shí)驗(yàn)研究能力． 3．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決物理問(wèn)題的能力——由圖象總結(jié)出查理定律． 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1．查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖象及適用條件是重點(diǎn)． 2．氣體壓強(qiáng)和攝氏溫度不成正比，壓強(qiáng)增量和攝氏溫度成正比；氣體原來(lái)的壓強(qiáng)、氣體在零攝氏度的壓強(qiáng)，這些內(nèi)容易混淆． 三、教具 1．引入新課的演示實(shí)驗(yàn) 帶有橡皮塞的滴液瓶、加熱裝置． 2．演示一定質(zhì)量的氣體保持體積不變時(shí)，壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系 查理定律演示器、水銀氣壓計(jì)、攪棒、食鹽和適量碎冰、溫度計(jì)、保溫套、容器． 四、主要教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 我們先來(lái)看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)： 滴液瓶中裝有干燥的空氣，用涂有少量潤(rùn)滑油的橡皮塞蓋住瓶口，把瓶子放入熱水中，會(huì)看到塞子飛出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時(shí)會(huì)比平時(shí)費(fèi)力． 這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們：一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大；當(dāng)溫度降低時(shí)，氣體的壓強(qiáng)減小． 請(qǐng)學(xué)生舉一些生活中的實(shí)例． 下面我們進(jìn)一步研究一定質(zhì)量的氣體保持體積不變，氣體的壓強(qiáng)隨溫度變化的規(guī)律． （二）教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 1．氣體的等容變化 結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)的分析，引導(dǎo)學(xué)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(zhì)量的氣體在等容變化過(guò)程中，壓強(qiáng)隨溫度變化的實(shí)驗(yàn)研究 （1）實(shí)驗(yàn)裝置——查理定律演示器 請(qǐng)學(xué)生觀察實(shí)物． 請(qǐng)學(xué)生結(jié)合實(shí)物演示，弄明白如下問(wèn)題： ①研究對(duì)象在哪兒？ ②當(dāng)A管向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，B管中的水銀面怎樣變化？ ③當(dāng)A管向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，B管中的水銀面怎樣變化？ ④怎樣保證瓶中氣體的體積不變？ ⑤瓶中氣體的壓強(qiáng)怎樣表示？（當(dāng)B管中水銀面比A管中水銀面低時(shí)；當(dāng)B管中水銀面比A管中水銀面高時(shí)） （2）用氣壓計(jì)測(cè)量大氣壓強(qiáng) p0=______mmHg （注意水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)方法．） 請(qǐng)兩位學(xué)生讀出當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)值． （3）實(shí)驗(yàn)條件：一定質(zhì)量的氣體、一定的氣體體積 請(qǐng)學(xué)生討論：怎樣保證實(shí)驗(yàn)條件？ ①燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強(qiáng)計(jì)B管連接處密封好． ②使水銀壓強(qiáng)計(jì)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(lái)．（室溫） （4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程 ①將燒瓶置于食鹽加碎冰溶化的混合物中，燒瓶要完全沒(méi)入．（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)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(qiáng)減?。胧赫?qǐng)學(xué)生討論此時(shí)怎樣移動(dòng)A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置．記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差． ②將燒瓶完全置于冰水混合物中．（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象） 現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積仍小于室溫時(shí)的標(biāo)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(qǐng)學(xué)生回答此時(shí)怎樣移動(dòng)A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置． 記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差． ③將燒瓶完全置于30℃的溫水中．（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象） 現(xiàn)象：B管中水銀面低于標(biāo)記位置，A管中水銀面高于標(biāo)記位置． 措施：請(qǐng)學(xué)生討論應(yīng)怎樣移動(dòng)A管，才能使B管中的水銀面恢復(fù)到初始標(biāo)記位置． 記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差． ④將燒瓶再分別完全置于45℃的溫水中，60℃、75℃的熱水中，重復(fù)上述過(guò)程． 請(qǐng)學(xué)生計(jì)算： （1）以0℃氣體壓強(qiáng)為參照，氣體溫度每升高1℃，增加的壓強(qiáng)值是0℃時(shí)氣體壓強(qiáng)值的多少分之一． （2）以0℃氣體壓強(qiáng)為參照，氣體溫度每降低1℃，減少的壓強(qiáng)值是0℃時(shí)氣體壓強(qiáng)值的多少分之一． （6）圖象（以實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，此處僅為示意圖） 由此圖象，可寫(xiě)出如下方程： p=p0+kt 其中k為斜率 所以 精確的實(shí)驗(yàn)指出 t外推=-273℃ 3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論——查理定律 1787年法國(guó)科學(xué)家查理通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)所有氣體都遵從下述規(guī)律：一定質(zhì)量的氣體，在體積保持不變的情況下，溫度每升高（或降低）1℃， 上述內(nèi)容就是查理定律． 設(shè)一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變的條件下，0℃的壓強(qiáng)為p0，t℃時(shí)的壓強(qiáng)為pt，則有 上述為查理定律數(shù)學(xué)表達(dá)式． 適用條件： ①溫度不太低；②壓強(qiáng)不太大． 微觀解釋：請(qǐng)學(xué)生自學(xué)課本． 4．查理定律的應(yīng)用 例1一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從1℃升高到5℃，壓強(qiáng)的增量為2.0103Pa，則 [ ] A．它從5℃升高到10℃，壓強(qiáng)增量為2.0103Pa B．它從15℃升高到20℃，壓強(qiáng)增量為2.0103Pa C．它在0℃時(shí)，壓強(qiáng)約為1.4105Pa 答案：C． 五、說(shuō)明 1．每次改變?nèi)萜鲀?nèi)的水溫，應(yīng)有足夠的時(shí)間使燒瓶?jī)?nèi)氣體與水達(dá)到熱平衡，再調(diào)整A管的高度，使B管中水銀面恢復(fù)到初始標(biāo)記位置． 2．為不使課堂氣氛松懈，可課前將全部實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄像，課上播放．為使學(xué)生信服，可請(qǐng)適當(dāng)數(shù)量的學(xué)生代表參加． 3．建議：要求每個(gè)學(xué)生都動(dòng)手根據(jù)數(shù)據(jù)表格，建立p-t坐標(biāo)系，畫(huà)出圖象．教師可利用投影儀展示其中較好的．