气体实验定律教案
教学目标知识目标
1、知道什么是等温变化,知道玻意耳定律的实验装置和实验过程,掌握玻意耳定律的内容与公式表达.
2、知道什么是等容变化,了解查理定律的实验装置和实验过程,掌握查理定律的内容与公式表达.
3、掌握三种基本图像,并能通过图像得到相关的物理信息.
能力目标
通过实验培养学生的观察能力和实验能力以及分析实验结果得出结论的能力.
情感目标
通过实验,培养学生分析问题和解决问题的能力,同时树立理论联系实际的观点.
教学建议
教材分析
本节的内容涉及三个实验定律:玻意耳定律、查理定律和盖·吕萨克定律.研究压强、体积和温度之间的变化关系,教材深透了一般物理研究方法——“控制变量法”:在研究两个以上变量的关系时,往往是先研究其中两个变量间的关系,保持其它量不变,然后综合起来得到所要研究的几个量之间的关系,在牛顿第二定律、力矩的平衡、单摆周期确定等教学中,我们曾经几次采用这种方法.
教法建议
通过演示实验,及设定变量的方法得到两个实验定律;注意定律成立的条件.提高学生对图像的分析能力.
教学设计方案
教学用具:验证玻意耳定律和查理定律的实验装置各一套.
教学主要过程设计:在教师指导下学生认识实验并帮助记录数据,在教师启发下学生自己分析总结、推理归纳实验规律.
课时安排:2课时
教学步骤
(一)课堂引入:
教师讲解:我们学习了描述气体的三个物理参量——体积、温度、压强,并知道对于一定质量的气体,这三个量中一个量变化时,另外两个量也会相应的发生变化,三个量的变化是互相关联的,那么,对于一定质量的气体,这三个量的变化关系是怎样的呢?这节课,我们便来研究一下!
(二)新课讲解:
教师讲解:在物理学中,当需要研究三个物理量之间的关系时,往往采用“保持一个量不变,研究其它两个量之间的关系,然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”,我们研究一定质量的气体温度、体积、压强三者的关系,就可以采用这种方法.首先,我们设定温度不变,研究气体体积和压强的关系.
1、气体的压强与体积的关系——玻意耳定律
演示实验:一定质量的气体,在保持温度不变的情况下改变压强,研究压强与体积的关系.让学盛帮助记录数据.
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压强 Pa
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0.5
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1.0
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1.5
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2.0
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2.5
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3.0
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3.5
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4.0
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体积V/L
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8.0
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4.0
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2.7
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2.0
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1.6
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1.3
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1.1
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1.0
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4.0
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4.0
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4.05
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4.0
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4.0
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3.9
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3.85
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4.0
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以横坐标表示气体的体积,纵坐标表示气体的压强,作出压强p与体积的关系如图所示.
可见,一定质量的气体,在体积不变的情况,压强P随体积V的关系图线为一双曲线,称为等温线.①见等温线上的每点表示气体的一个状态.②同一等温线上每一状态的温度均相同.③对同一部分气体,在不同温度下的等温线为一簇双曲线,离坐标轴越近的等温线的温度越高.
通过实验得出,一定质量的某种气体,在温度保持不变的情况下,压强p与体积V的乘积保持不变,即: 常量
或压强p与体积V成反比,即:
这个规律叫做玻意耳定律,也可以写成: 或
例如:一空气泡从水库向上浮,由于气泡的压强逐渐减小,因此体积逐渐增大.
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