氣體的等溫變化教學(xué)目標(biāo)理解一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下壓強(qiáng)與體積的關(guān)系會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段研究問(wèn)題，探究物理規(guī)律，學(xué)習(xí)用電子表格與圖像對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與評(píng)估，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與實(shí)事求是的科學(xué)精神在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生相互協(xié)作的精神教學(xué)重點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系理解p-V圖象的物理意義玻意耳定律的適用條件教學(xué)難點(diǎn)探究氣體壓強(qiáng)與氣體體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)處理數(shù)據(jù)尋找p-V的規(guī)律玻意耳定律的得出過(guò)程理解p-V圖象的物理意義前情回顧氣體的狀態(tài)參量溫度

體積

壓強(qiáng)熱力學(xué)溫度T：開(kāi)爾文T=t＋273K體積V單位：有L、mL等壓強(qiáng)p單位：Pa（帕斯卡）夏季，輪胎容易爆胎為何在溫度很高的夏季，輪胎容易爆胎人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)液化石油氣是不定時(shí)炸彈為何這樣說(shuō)？人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)小魚(yú)吐出的泡泡，在上升過(guò)程中體積逐漸增大，到水面破裂氣泡在上升過(guò)程中體積為何會(huì)逐漸增大呢？人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，能否出現(xiàn)只有一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化而其他的狀態(tài)參量不發(fā)生變化的情況？請(qǐng)舉例說(shuō)明對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)、溫度、體積三個(gè)狀態(tài)參量中只有一個(gè)參量變而其他參量不變是不可能的，起碼其中的兩個(gè)參量變或三個(gè)參量都發(fā)生變化人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)知道氣體的狀態(tài)參量知道氣體的等溫變化了解研究氣體的等溫變化的實(shí)驗(yàn)裝置與原理實(shí)驗(yàn)：研究氣體的等溫變化人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)狀態(tài)參量之間的關(guān)系一定質(zhì)量的氣體，它的狀態(tài)參量：溫度T、體積V、壓強(qiáng)P之間有什么關(guān)系呢？控制變量法進(jìn)行研究等溫變化：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時(shí)發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)研究氣體等溫變化的規(guī)律——定性關(guān)系猜想：溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和體積之間有什么關(guān)系？結(jié)論：V減小，p增大猜想：p、V反比將針筒的細(xì)口堵上，用力向里壓柱塞，越往里壓會(huì)有什么感覺(jué)？人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)研究氣體等溫變化的規(guī)律——定量關(guān)系設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究一定質(zhì)量的氣體在等溫變化過(guò)程中壓強(qiáng)與體積的定量關(guān)系如何確定氣體的狀態(tài)參量數(shù)值呢？溫度（T）——溫度計(jì)體積（V）——容器的容積壓強(qiáng)（p）——?dú)鈮河?jì)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)研究氣體等溫變化的規(guī)律——定量關(guān)系實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象是什么？一定質(zhì)量的氣體

m不變T不變

如何控制氣體的質(zhì)量m、溫度T保持不變？這段空氣柱就是研究對(duì)象實(shí)驗(yàn)過(guò)程中它的質(zhì)量不會(huì)變化；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如果空氣柱體積的變化不太快，它的溫度大致等于環(huán)境溫度，不會(huì)有明顯變化另外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能用手觸摸玻璃管；穩(wěn)定后再讀數(shù)橡膠塞和柱塞一起把一段空氣柱封閉在玻璃管中封閉、緩慢移動(dòng)活塞人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)研究氣體等溫變化的規(guī)律——定量關(guān)系如何測(cè)V?測(cè)量空氣柱的長(zhǎng)度如何測(cè)量p？如何改變p?根據(jù)高度差測(cè)量p，通過(guò)緩慢移動(dòng)活塞來(lái)改變壓強(qiáng)p

怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能驗(yàn)證壓強(qiáng)與體積是否成反比？計(jì)算法或者圖像法人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)研究氣體等溫變化的規(guī)律——定量關(guān)系數(shù)據(jù)處理次數(shù)

1

2

3

4

5

體積(L)3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

1.3

1.6

2.0

2.7

4.0

p-V圖像是雙曲線的一支壓強(qiáng)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)研究氣體等溫變化的規(guī)律——定量關(guān)系數(shù)據(jù)處理研究氣體等溫變化的規(guī)律——定量關(guān)系探究結(jié)論：在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)p和體積V成反比研究氣體等溫變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)的反思若已知描述物理量y與x的關(guān)系圖象是一條曲線，能否判定y與x成反比？不能，只有當(dāng)y與1/x的關(guān)系圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線時(shí)，才能說(shuō)明y與x成反比研究氣體等溫變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)的反思若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)氣體體積減小，壓強(qiáng)增大的特點(diǎn)，能否斷定壓強(qiáng)與體積成反比？等溫實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)及誤差分析①改變氣體體積時(shí)，要緩慢進(jìn)行，等穩(wěn)定后再讀出氣體壓強(qiáng)，以防止氣體體積變化太快，氣體的溫度發(fā)生變化；②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不要用手接觸注射器的圓筒，以防止圓筒從手上吸收熱量，引起內(nèi)部氣體溫度變化；等溫實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)及誤差分析③實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持氣體的質(zhì)量不變，故實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在柱塞上涂好潤(rùn)滑油，以免漏氣；④在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，由于氣體體積與長(zhǎng)度成正比，因此研究氣體的體積與壓強(qiáng)的關(guān)系時(shí)，不用測(cè)量空氣柱的橫截面積；⑤本實(shí)驗(yàn)測(cè)量體積時(shí)誤差主要出現(xiàn)在長(zhǎng)度的測(cè)量上，由于柱塞不能與刻度尺非?？拷?，故讀數(shù)時(shí)注意視線一定要與柱塞地面相平。知道玻意耳定律的內(nèi)容會(huì)運(yùn)用玻意耳定律解決問(wèn)題玻意耳定律玻意耳定律玻意耳定律一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度保持不變的情況下，壓強(qiáng)p與V成反比，或壓強(qiáng)P與體積V的乘積保持不變即：該恒量C與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對(duì)一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，該恒量C越大。PV=C使用條件：一定質(zhì)量氣體且溫度不變適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大玻意耳定律文字表述：一定質(zhì)量某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比。圖象表述：玻意耳定律10%玻意耳定律解析：玻璃管開(kāi)口向上豎直放置時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)加上水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)玻璃管開(kāi)口向下豎直放置時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)減去水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)由于氣體的溫度不變，根據(jù)玻意耳定律，有人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)玻意耳定律的圖象表述：下面我們來(lái)重點(diǎn)研究一下該圖象的特點(diǎn)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)了解等溫變化的p-V圖像的特點(diǎn)了解等溫變化的p-1/V圖像的特點(diǎn)用圖像解決等溫變化注意適用條件問(wèn)題等溫變化的P-V圖像人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)氣體等溫變化的p-V圖象玻意耳定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比P-V圖像：特點(diǎn):①等溫線是雙曲線的一支。②溫度越高，其等溫線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)。等溫變化圖象人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)氣體等溫變化的p-V圖象同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，你能判斷那條等溫線是表示溫度較高的情形嗎？你是根據(jù)什么理由作出判斷的？不同溫度下的等溫線，離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，溫度越高。人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)人教版高中物理選修3-38.1氣體的等溫變化(共33張PPT)氣體等溫變化的p-V圖象等溫變化圖象圖象意義①物理意義：反映壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系②點(diǎn)意義：每一組數(shù)據(jù)——反映某一狀態(tài)③結(jié)論：體積縮小到原來(lái)的幾分之一，壓強(qiáng)增大到原來(lái)的幾倍。體積增大到原來(lái)的幾倍，它的壓強(qiáng)就減小為原來(lái)的幾分之一。一個(gè)足球的容積是2.5L。用打氣筒給這個(gè)足球打氣，每打一次都把體積為125mL，壓強(qiáng)與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球內(nèi)。如果在打氣前足球就已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，打了20次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際打氣時(shí)的情況能夠滿足你的前提嗎？得出此結(jié)論的前提是打氣過(guò)程中溫度保持不變，實(shí)際打氣時(shí)由于壓縮氣體做功，氣體的溫度會(huì)升高問(wèn)題與練習(xí)水銀氣壓計(jì)中混入了一個(gè)氣泡，上升到水銀柱的上方，使水銀柱上方不再是真空。當(dāng)實(shí)際大氣壓相當(dāng)于7