2.2 气体的等温变化 教案

2.2 气体的等温变化 〖教材分析〗 本节是本章的重难点内容之一。教材通过探究实验的得出玻意耳定律的内容及其数表达式。玻意耳定律是学生学习的第一个气体实验定律，第一次分析气体状态参量的定量变化，对学生后面进一步学习另外两个气体实验定律都有重要作用，同时也能培养学生通过观察来研究物理问题的思想方法。本节教材的内容是初中没有接触过的，学习起来比较陌生，所以要适当安排练习及时巩固所学的知识。 〖教学目标与核心素养〗 物理观念∶知道玻意耳定律的内容，具有将玻意耳定律与实际相联系的意识。 科学思维∶从具体事物入手分析和解决问题。 科学探究：能在他人指导下独立完成探究气体等温变化的规律的实验，知道基本的实验原理。 科学态度与责任∶培养学生从具体事物入手的分析方法，提高学生综合运用知识来分析和解决实际问题的能力。 〖教学重难点〗 教学重点：通过实验探究得出玻意耳定律的内容，并能进行简单运算。 教学难点：玻意耳定律的实际应用。 〖教学准备〗 多媒体课件、探究气体等温变化的规律的实验装置等。 〖教学过程〗 一、新课引入 在庆典活动中放飞的气球，会飞到我们看不见的地方。随着气球的升空，大气压在减小，温度在降低，气球在膨胀…看来，一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间是有联系的。那么，它们会有怎样的联系呢 二、新课教学 （一）气体的等温变化 描述气体的状态变化的状态参量： 体积V，确定气体的空间大小。 压强P，确定气体与容器壁之间的作用力的大小。 温度T，确定气体的热运动剧烈程度大小。 对一定质量的气体而言，如果这三个状态参量都不变，就可以说气体的状态不变，但如果有参量变了，那气体的状态就会发生改变。 问题：那这三者间会不会存在一定的关系呢？ 于一定质量的气体，在温度保持不变时，其压强与体积变化时就存在一定的关系，可以称之为等温变化。 （二）实验：探究气体等温变化的规律 1.实验思路 ①研究对象：质量不变的空气柱 ②实验操作：缓慢上下抽动柱塞可以改变气体的体积 2.物理量的测量 ①如何测量空气柱的体积V？ 然后你通过旁边的刻度时，可以读出空气柱的长度L，用它乘下底面积S 就能求出气体体积V。 ②如何测量空气柱的压强 p？ 从上面的压力表可以直接得到气体的压强P。 3.数据分析（列表、描点、连线） 温度不变时压强与体积的关系 压强和体积的倒数成正比 实际操作后，发现空气柱的体积越小，压强反而越大，难道压强和体积成反比。把得到的数据转画成图像，以压强为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，用实验数据描点，发现他们都位于过原点的同一条直线上，看来压强和体积的倒数成正比，也就是和体积成反比。 结论：一定质量的某种气体在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。 4.实验注意事项: 第一、为保证温度不变，气体体积的改变要缓慢进行，如果操作太快，就不是等温变化会影响结果的准确性。 第二、柱塞，事先要涂好润滑油，来保证装置的气密性。 第三，实验过程中，不要用手接触注射器的圆筒，如果你用手握着它，那其中的气体，就会从你温暖的手中吸收热量，温度升高，那就不是等温变化。 第四、读取空气柱长度时，视线要与刻度线相平，以减小读数误差。 （三）玻意耳定律 1.玻意耳定律的内容 用实验探究了气体的等温变化规律，得出：一定质量的某种气体在温度不变的情况下，压强与体积成反比。用公式可以表示 PV=C 还可以写成 P1V1=P2V2 左右两边分别表示气体在一、二两个状态下了压强和体积，这个式子可是非常有用。这个规律最早是由英国科学家玻意耳发现，所以被称为玻意耳定律。 适用范围：温度不太低，压强不太大。 2.等温变化的图像 ①等温线是双曲线的一支。 ②图中温度越高，C值也就越大，其等温线离原点越远。 ... ...