1.3 气体分子运动速率分布 教学设计 （表格式） 高中物理人教版（2019）选择性必修 第三册

分子运动速率分布规律 一、教学内容分析 《分子运动速率分布规律》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修三中，3.1“固体、液体和气体”主题下3.1.2部分的内容。 内容要求为：“了解分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。”提出的相关活动建议为：“通过调查，了解生活中表现统计规律的实例。” 《分子运动速率分布规律》是2019年人教版选择性必修三第一章《分子动理论》的第三节，内容包括气体分子运动的特点、分子运动速率分布图像、气体压强的微观解释三个部分。教材利用伽尔顿板实验分布遵从一定规律入手，利用对事件出现情况的判断，引出对统计规律这一概念的定义。再利用对分子模型的抽象、近似讨论，总结出气体分子运动的特点：气体分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力做匀速直线运动；在某一时刻向任意方向运动分子都有且数目几乎相等。再给出分子运动不同速率分布情况的图表，由此进行进一步分析讨论。最终在上述基础上，做出气体压强的微观解释，并使用一个演示实验解释单个分子撞击间断、但大量分子显示均匀的现象。 二、学情分析 在生活经验与前概念上，分子动理论区别于之前的宏观状态下可直接观察到的、与日常生活更加贴近的宏观层面的研究，属于较为脱离生活实际的微观理论。对于学生而言，从生活经验中直接获取认识的概率较低，难度较大。 在原有知识、技能与能力发展水平上，学生在之前学习中，已经了解分子动理论的相关内容，具备对微观分子运动的相关知识的分析、了解能力。 在思维与能力上，学生已经接触完必修内容与选择性必修的大部分内容，物理思维得到形成、物理能力得到提升，具备了对微观状态的构建思维与感知能力，但是由于微观世界本身的抽象性，仍对高中生的想象力提出考验。 三、教学目标 结合物理学科核心素养目标，提出如下教学目标： 在物理观念上：1.结合随机事件条件，初步知道什么是统计规律。 2.知道气体分子运动的特点：分子沿各个方向运动的机会 均等，分子速率按一定规律分布。 3.知道气体分子运动速率分布图像及其特征。 4.知道气体压强的微观解释。 在科学思维方面：1.了解分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。 2.能用气体分子动理论解释气体压强与所对应的微观物 理量间的联系。 在科学探究中：1.能在观察伽尔顿板的实验现象中提出物理问题，形成猜想与假设，并对实验结果进行交流并做出解释。 2.能由气体分子撞击不连续与器壁受力均匀间的矛盾，利用豆粒进行模拟实验，体验设计实验与制定方案的科学探究过程。 在科学态度与责任里：1.能在实验的基础上，形成实事求是的实验态度与严谨细致 的科学态度。 2.能由实验中体会到物理的学科魅力。 3.体会古人由生活现象总结出统计规律的毅力与才华 ，激发学生留心生活现象、探究物理知识的兴趣。 四、教学重难点 教学重点：了解统计规律和分子运动速率分布的特点 教学难点：气体压强的微观解释 教学方法：演示法、讲授法、探究法、讨论法、多媒体辅助 教学用具：伽尔顿板、豌豆、硬币。 五、教学流程 环节一:引入新课 利用复习前一节课的相关知识，并提出意料之外的问题，引出事件。 环节二：概念感知 根据事件，引出随机事件、统计规律相关概念。 环节三：认识特点 认识气体分子运动具备的相关特点 环节四：分析图象 利用分子运动速率相关数据的表格与图像，对其分析，了解微观统计规律，图像意义。 环节五：微观解释 结合分子动理论，对气体压强进行微观解释，并利用实验体会微观不连续、宏观连续稳定。 环节六：总结归纳 总结课上内容，归纳相关知识，梳理学习脉络。 六、教学过程 （见表格） 七、板书设计 八、教学反思 1.强调与生活实际联系， ... ...