2.2气体的等温变化 教学设计 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.docxVIP

气体的等温变化

教学目标

知道描述气体的三个状态参量和什么是气体的等温变化。

通过实验探究玻意耳定律，并掌握定律的内容、公式及适用条件，学会利用该定律解决有关问题。

（3）理解气体等温变化的p-V图象的物理意义，并能利用图像分析实际问题。

重点难点

重点：玻意耳定律的探究过程

难点：会用玻意耳定律解决实际问题

教学准备（分析学生与本课时学习相关的学习经验、知识储备、学科能力水平、学生兴趣与发展需求、发展路径等）

【学情分析】

在学习这些内容之前，学生已经对气体有了感性的认识，并且通过分子动理论的学习，积累了一定的理论基础。但是分子动理论过于抽象，学生通过对于力学的学习，已经习惯对看得见、摸得着的宏观物体进行状态和过程的分析，对于看不见，摸不着的气体。学生感性上可能认识不到位。气体，它是核心内容，而本章理想气体三大实验，又是重中之重，因此学好本节内容，为学生学习本章后面的知识奠定扎实的基础。另外，培养学生对本节课内容的学习兴趣，可以为本章学习提供饱满激情的学习基调。本节课的教学要求是探究气体等温变化，在前面的学习中，学生对探究式教学已有一定的基础，并了解科学探究的一般方法与探究程序。因此，在本节内容实施教学过程中，学生在教师的引导下进行自主探究，鼓励学生自己完成探究的每一个过程。如提出问题猜想与假设实验设计实验数据采集与处理实验结论的分析与评估，从而进一步培养学生的科学探究能力和创新精神。

【教学资源】

多媒体教室、注射器、橡胶套、压力表、带铁夹的铁架台、柱塞等实验器材

五、教学过程

教师活动

学生活动

环节一：自学探究

情境分析1：社会上一些庆典活动都会放飞一些气球，请同学们分析气球升空的过程中体积是如何变化的?这些气球最后都去哪儿了？

情境分析2：从你的生活例子（如用打气筒给自行车轮胎打气为例）出发，思考压强、体积和温度三个状态参量之间有怎样的关系？

如果三个状态参量同时变化的过程过于复杂，我们能不能通过条件控制得到比较简单的状态变化过程（如探究加速度与质量和力的关系时所用的方法）。

教师活动（教学环节中呈现的学习情境、提出驱动性问题、学习任务类型等）

展示PPT提出问题，让学生分析

学生活动（学生在真实问题情境中开展学习活动、与教的环节应）

思考并回答问题。

设计意图（简要说明教学环节、学习活动等，组织与实施意图，说明活动对目标达成和学生发展的意义，说明如何在活动中达成目标，关注课堂互动的层次与深度）

由生活中的情景引出本节课题。

环节二：新课讲授环节，结合PPT：

教师活动

1、定性探究气体等温变化规律

猜想：一定质量的气体等温变化时，压强和体积之间存在什么关系？

方案设计：请同学们设计一个实验，验证一下自己的猜想

（1）如何控制气体的质量不变？

（2）如何控制气体的温度不变？

（3）如何改变气体的体积V或气体的压强p？

（4）如何测量气体的体积V或气体的压强p？

学生活动

设计实验，并回答四个问题。

设计意图

让学生通过实验得出结论：

一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。

教师活动

2、定量探究气体等温变化规律

（1）选择实验方案，明确实验思路

（2）数据采集：体积v和压强P

P增大，V减小，P,V间到底什么关系？猜想！

（3）数据处理

①以P为纵轴，V为横轴，建立坐标系，选定合适的分度，描点，最后用平滑曲线连接。

②作P，1/V图像，观察结果，你会得到什么结论？

学生活动

思考：

研究哪部分气体？

怎样保证气体温度T不变？

空气柱的压强P怎么读出？

空气柱的体积V怎样表示？

怎样处理读取的数据？

教学意图：

让学生得出实验结论——玻意耳定律

教师活动：PPT展示

环节三、实验结论---玻意耳定律

文字表述：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。

2、公式表述：pV=C(常数)或p1V1=p2V2

学生活动

教师活动

问题：1同学们思考公式满足的条件有哪些？

2探讨一下图像的物理意义及线上某一点的意义？

3恒量C和什么因素有关？在图像中对应的什么（面积还是斜率呢）

4同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？

学生活动

小组讨论积极思考并回答问题。

教师活动

环节四、学以致用

例题分析：

水银柱长度为19cm,大气压强p0为1X105Pa(相当于76cm高的水银柱所产生的压强），玻璃管的粗细是均匀的。玻璃管开口向上放置时，被封闭的气柱长度L1=15cm,当开口向下时（水银没有溢出管外），被封闭的气柱长度L2是多少？设过程中气体温度保持不变。

学生活动

积极思考并解答学以致用的例题。

设计意图

将学习的理论落地实践，能做出相关的题目。

教师活动：展示PPT

归纳：用气体定律解题的步骤

确定研究对象．被封闭的气体(满足质量