高中物理必修二教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-25高二物理《氣體的等溫變化》學(xué)案。
高二物理《氣體的等溫變化》學(xué)案
教學(xué)內(nèi)容:人教版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選修3-3教材第八章氣體第一節(jié)氣體的等溫變化。
教學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn):突出物理規(guī)律形成的感性基礎(chǔ)和理性探索的有機(jī)結(jié)合;通過問題驅(qū)動(dòng)達(dá)成教目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn);重視物理從生活中來最終回到生活中去。
1.教學(xué)目標(biāo)
1.1知識(shí)與技能
(1)知道什么是等溫變化;
(2)掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式;知道定律的適用條件。
(3)理解等溫變化的P—V圖象與P—1/V圖象的含義,增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力;
1.2過程與方法
帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過程,體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的方法。
1.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀
讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象,注重物理表象的形成;用心感悟科學(xué)探索的基本思路,形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。
2.教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)
重點(diǎn):讓學(xué)生經(jīng)歷一次探索未知規(guī)律的過程,掌握一定質(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。
難點(diǎn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)處理。
3.教具:
塑料管,乒乓球、熱水,氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī),u型管,注射器,壓力計(jì)。
4.設(shè)計(jì)思路
學(xué)生在初中時(shí)就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念,生活中也有熱脹冷縮的概念,但對(duì)于氣體的三個(gè)狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們,課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過做簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白氣體的質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個(gè)物理量之間存在著密切的聯(lián)系;然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作,數(shù)據(jù)的處理,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論,最后簡(jiǎn)單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問題。
5.教學(xué)流程:(略)
6.教學(xué)過程
6.l課題引入
演示實(shí)驗(yàn):變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀
乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)它的溫度升高,氣體的壓強(qiáng)就隨著增大,同時(shí)體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
對(duì)于氣體來說,壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài),叫做氣體的三個(gè)狀態(tài)參量。對(duì)于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個(gè)狀態(tài)參量都不變時(shí),我們就說氣體處于某一確定的狀態(tài);當(dāng)一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí),就會(huì)引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化,我們就說氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。
出示課題:第八章氣體
師問:同時(shí)研究三個(gè)及三個(gè)以上物理量的關(guān)系,我們要用什么方法呢?請(qǐng)舉例說明。
生:控制變量法
比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和溫度不變,再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和體積不變。
師:我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。
我們把溫度和質(zhì)量不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫做等溫變化。出示本節(jié)課題:
第一節(jié)氣體的等溫變化
6.2新課進(jìn)行
一、實(shí)驗(yàn)探究
1.學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論
全體同學(xué)體驗(yàn):每個(gè)同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣,然后用手去壓臉頰,你會(huì)怎么樣,思考為什么?
小組體驗(yàn):每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn):一個(gè)同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體,另一個(gè)同學(xué)緩慢壓縮氣體,體積減小時(shí)第一個(gè)同學(xué)的手指有什么感覺,說明什么呢?反之當(dāng)我們拉動(dòng)活塞增大氣體體積時(shí),手指有什么感覺,說明什么呢?要求學(xué)生體驗(yàn)并說出自己的感覺和結(jié)論(即壓縮氣體,體積減小,壓強(qiáng)增大;反之,體積增大壓強(qiáng)減?。?br>
2.猜想
引導(dǎo)學(xué)生猜想:我們猜想:在一般情況下,一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時(shí),氣體的壓強(qiáng)和體積之間可能有什么定量關(guān)系呢?
學(xué)生:壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系(從最簡(jiǎn)單的定量關(guān)系做起)
師:一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系,需要我們進(jìn)一步研究.這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。
3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
首先,要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系.
要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材,思考試驗(yàn)方案,并思考以下幾個(gè)問題:
問題1:本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是什么?如何取一定質(zhì)量的氣體?實(shí)驗(yàn)條件是什么?如何實(shí)現(xiàn)這一條件?
學(xué)生討論回答:研究對(duì)象是一定質(zhì)量的氣體,用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取,實(shí)驗(yàn)條件是氣體質(zhì)量不變,氣體溫度不變;活塞加油增加密閉性,推拉活塞改變體積和壓強(qiáng);不用手握注射器;緩慢推拉活塞,穩(wěn)定后再讀數(shù)。
(或者有其他的實(shí)驗(yàn)方案)
問題2:數(shù)據(jù)收集本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)?用什么方法測(cè)量?
學(xué)生:要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積,用氣壓計(jì)可以測(cè)量壓強(qiáng),注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。
問題3:數(shù)據(jù)處理怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢?(學(xué)生討論并回答)
學(xué)生:常用數(shù)據(jù)處理辦法有計(jì)算法,圖象法等。
老師:能不能說得更具體一點(diǎn)呢?
學(xué)生:就是先把V和P乘起來,看看各組的乘積是否相等(或者近似相等),從而得到結(jié)論;圖像法就是以V為橫坐標(biāo),P為縱坐標(biāo),在用描點(diǎn)作圖法,把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中,再連線,看圖像的特點(diǎn),從而得到兩者的定量關(guān)系。
再讓一個(gè)學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再復(fù)述一次,然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)過程:
師生共同完成實(shí)驗(yàn):老師推、拉活塞,一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù),另一名學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:①簡(jiǎn)單計(jì)算找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系
②學(xué)生描繪圖象(提示作P-V圖像)能否得出結(jié)論?
總結(jié)提問:各小組是如何處理數(shù)據(jù)的,結(jié)論如何?(實(shí)物投影展示)
問題4:若P—V圖象為雙曲線的一支,則能說明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線的一支呢?(還是猜測(cè))我們?cè)鯓舆M(jìn)一步P和V之間的關(guān)系呢?
教師:有一種思想叫做轉(zhuǎn)化的思想。若P—V圖象為一雙曲線,那么P—1/V圖象是什么樣子?(過原點(diǎn)的一條直線)那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧!
(師)計(jì)算機(jī)擬合:把P—V圖象轉(zhuǎn)化為P—1/V圖象。我們看到一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,P—1/V圖象是一條(幾乎)過原點(diǎn)的直線,表明壓強(qiáng)與體積成反比。
(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積成反比。(學(xué)生敘述)
師:大家看到我們作出來的這條直線,還不是很準(zhǔn)確,大家可以分析在實(shí)驗(yàn)過程中有哪些地方可能引起實(shí)驗(yàn)誤差?
學(xué)生討論分析產(chǎn)生誤差的原因.
早在17世紀(jì),英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬略特分別通過更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究得出了這個(gè)結(jié)論,被稱為玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
2、公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和P2V2分別為氣體在兩個(gè)狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積)
3、圖象:P—1/V圖象:過原點(diǎn)的直線——等溫線
P—V圖象:雙曲線的一支——等溫線
三、拓展思考
問題5:在同一溫度下,取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對(duì)象,PV乘積C一樣嗎?即對(duì)不同的氣體,C是一個(gè)普適常量嗎?(學(xué)生思考不能求解或回答不一樣)
師問:怎樣才能得到正確的結(jié)果呢?(猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)
學(xué)生:改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中,通過簡(jiǎn)單的計(jì)算就能得到結(jié)果。
結(jié)論:不一樣。質(zhì)量越大,PV乘積越大。P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率越大。
問題6:取相同質(zhì)量的同種氣體,在不同溫度下,作出的P—V圖象是否一樣?(學(xué)生猜想——驗(yàn)證)
結(jié)論:不一樣。溫度較高時(shí),PV乘積較大,P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率較大。
四、玻意耳定律的應(yīng)用之定性解釋:
問題一:氣球漲大視頻。學(xué)生分析。
問題二:小實(shí)驗(yàn)。裝水的瓶子下有小洞,當(dāng)蓋子打開時(shí)水會(huì)噴出,然后合上蓋子則水就不會(huì)持續(xù)地流出了。
解釋:蓋子打開時(shí),小孔上方的壓強(qiáng)始終大于外面的壓強(qiáng),所以水會(huì)噴出,當(dāng)蓋子蓋上時(shí),水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)有水流出后,瓶中空氣的體積變大,根據(jù)波意耳定律壓強(qiáng)變小,當(dāng)孔上方壓強(qiáng)小于外部大氣壓時(shí),水就流不出去了。
五.課堂小結(jié)
1.方法①研究多變量問題時(shí)用控制變量法
②實(shí)驗(yàn)探究方法:猜想——驗(yàn)證——進(jìn)一步猜想——再驗(yàn)證——得到結(jié)論
2.知識(shí)玻意耳定律:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
六.教學(xué)后記:
1.課堂上讓學(xué)生從自身體驗(yàn)開始,充分參與科學(xué)探究的全過程,熟悉科學(xué)探究未知世界的一般流程,并堅(jiān)持滲透實(shí)事求是和精益求精的科學(xué)精神。
2.教學(xué)中對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理數(shù)據(jù),從而得出簡(jiǎn)潔的物理學(xué)規(guī)律的過程,讓學(xué)生多練習(xí)多體驗(yàn),以使學(xué)生真正掌握,并且多給時(shí)間讓學(xué)生從圖像中找出規(guī)律,以提高學(xué)生認(rèn)識(shí)圖像與應(yīng)用圖像分析問題的能力。
3.教學(xué)中學(xué)生參與小實(shí)驗(yàn)及視頻材料能很好地吸引學(xué)生的注意力,提高教學(xué)的有效性。
4.物理來源于社會(huì)生活實(shí)踐,反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象,有效杜絕物理和生活相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生.也有利于學(xué)生正確物理觀的形成。
精選閱讀
探究氣體等溫變化的規(guī)律
《探究氣體等溫變化的規(guī)律》實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)
猜想:根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)猜想氣體的壓強(qiáng)與體積之間的數(shù)學(xué)關(guān)系是什么?
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實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>
_______________________________________________________________。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
如圖中如何求得氣體的壓強(qiáng)p?需測(cè)量哪些物理量?
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如何求得氣體的體積V?需測(cè)量哪些物理量_?
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實(shí)驗(yàn)過程中要控制哪些物理量不變?如何操作?
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簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟:
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收集數(shù)據(jù):自己設(shè)計(jì)表格記錄你的測(cè)量數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456789
物理量
分析與論證:
釆用什么方法處理收集到的數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪耄?br>
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怎樣解釋你所收集到數(shù)據(jù)中的規(guī)律?
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總結(jié):
一、探究性實(shí)驗(yàn)的基本要素有哪些?
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二、玻意耳定律的內(nèi)容是什么?分別用不同方法來描述。各有什么優(yōu)點(diǎn)?
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練習(xí):教材第22頁第2、3題
高二物理《氣體的等容變化和等壓變化》學(xué)案
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?小編特地為大家精心收集和整理了“高二物理《氣體的等容變化和等壓變化》學(xué)案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高二物理《氣體的等容變化和等壓變化》學(xué)案
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)與技能
1、知道什么是氣體的等容變化過程;掌握查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式;理解p-T圖象的物理意義;知道查理定律的適用條件。
2、知道什么是氣體的等壓變化過程;掌握蓋-呂薩克定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式;理解V-T圖象的物理意義。
(二)過程與方法
根據(jù)查理定律和蓋-呂薩克定律的內(nèi)容理解p-T圖象和V-T圖象的物理意義。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、培養(yǎng)運(yùn)用圖象這種數(shù)學(xué)語言表達(dá)物理規(guī)律的能力。
2、領(lǐng)悟物理探索的基本思路,培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀。
教學(xué)重點(diǎn):
1、查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用條件。
2、蓋-呂薩克定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用條件。
教學(xué)難點(diǎn):
對(duì)p-T圖象和V-T圖象的物理意義的理解。
教學(xué)方法:
講授法、電教法
教學(xué)用具:
投影儀、投影片
教學(xué)過程:
(一)引入新課
教師:(復(fù)習(xí)提問)玻意耳定律的內(nèi)容和公式是什么?
學(xué)生:一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)p與體積V成反比。即
或
教師:應(yīng)用玻意耳定律求解問題的基本思路是什么?
學(xué)生:首先確定研究對(duì)象(一定質(zhì)量的氣體,溫度不變),然后確定氣體在兩個(gè)不同狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積、,、,最后根據(jù)定律列式求解。
教師點(diǎn)出課題:這節(jié)課我們
教師:(提問)實(shí)驗(yàn)說明了怎樣的道理?
學(xué)生:這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們:一定質(zhì)量的氣體,保持體積不變,當(dāng)溫度升高時(shí),氣體的壓強(qiáng)增大;當(dāng)溫度降低時(shí),氣體的壓強(qiáng)減小。
教師:一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí),壓強(qiáng)隨溫度的變化叫做等容變化。在等容變化過程中,壓強(qiáng)和溫度有何定量關(guān)系呢?
法國科學(xué)家查理通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)氣體的體積一定時(shí),各種氣體的壓強(qiáng)與溫度之間都有線性關(guān)系。我們把它叫做查理定律。
(1)內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在體積不變的情況下,壓強(qiáng)P與熱力學(xué)溫度T成正比-----查理定律
(2)公式:P∝T
設(shè)一定質(zhì)量的某種氣體,由壓強(qiáng)P1、溫度T1的狀態(tài),保持體積不變的變化,變到壓強(qiáng)P2、溫度T2的另一種狀態(tài),則有=或者=.
(3)適用條件:
①氣體的質(zhì)量一定
②氣體的體積不變
③壓強(qiáng)不太大,溫度不太低
(4)P-T圖像
①P-T圖中的等容線是一條延長(zhǎng)線通過原點(diǎn)的傾斜直線.
②斜率K==C(恒量)與氣體體積有關(guān).體積越大,斜率越小.如圖所示,4條等容線的關(guān)系為V1>V2>V3>V4.
2、氣體的等壓變化
教師:一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不變時(shí),體積隨溫度的變化叫做等壓變化。在等壓變化過程中,體積和溫度有何定量關(guān)系呢?
法國科學(xué)家蓋-呂薩克通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)氣體的壓強(qiáng)一定時(shí),各種氣體的體積與溫度之間都有線性關(guān)系。我們把它叫做蓋-呂薩克定律。
(1)內(nèi)容:一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)保持不變時(shí),體積和熱力學(xué)溫度成正比----蓋·呂薩克定律
(2)公式:設(shè)一定質(zhì)量的某種氣體,由體積V1、溫度T1的狀態(tài),保持壓強(qiáng)不變,變化到體積V2、溫度T2的另一種狀態(tài),則有=或者=.
(3)適用條件
①氣體的質(zhì)量一定
②氣體的壓強(qiáng)不變
③壓強(qiáng)不太大,溫度不太低
(4)V-T圖像
①V-T圖像中的等壓線是一條延長(zhǎng)線通過原點(diǎn)的傾斜直線
②斜率K==C(恒量)與氣體壓強(qiáng)有關(guān),壓強(qiáng)越大,斜率越小.如圖所示P1>P2>P3>P4.
3、典例探究
例1、書本第25頁例題(略)
例2、如下圖所示,在球形容器內(nèi)充有一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)大氣壓強(qiáng)是760mmHg,氣體溫度是27℃時(shí),從接在容器下端U形管水銀壓強(qiáng)計(jì)可以確定氣體的壓強(qiáng)是多少mmHg?如果大氣壓強(qiáng)保持不變,而氣體的溫度升高到47℃時(shí),氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)槎嗌賛mHg,壓強(qiáng)計(jì)左側(cè)管內(nèi)水銀面D將(填“上升”或“下降”)多少mmHg?(假設(shè)壓強(qiáng)計(jì)細(xì)管的容積很小,球形容器的熱膨也很小都可以不考慮).
解析:題目中“假設(shè)壓強(qiáng)計(jì)細(xì)管的容積很小,球形容器的熱膨脹也很小都可以不考慮”是一個(gè)隱含條件,說明球形容器內(nèi)氣體發(fā)生的是等容變化過程,可利用查理定律求解.
解答:在壓強(qiáng)計(jì)左管中取與右管上端水銀面等高的液片為研究對(duì)象,由壓強(qiáng)平衡得P0=P1+Ph1∴P1=P0-Ph1=600mmHg.
以球形容器內(nèi)封閉氣體為研究對(duì)象,氣體作等容變化,根據(jù)查理定律有=.
∴P2=P1=×600mmHg=640mmHg
由于外界大氣壓不變,而P2>P1,故水銀面將下降.設(shè)溫度升高后,水銀面高度差為h2,則P2=P0-Ph2Ph2=P0-P2=120mmHg.
h2=120mm,則水銀面D下降高度L=Δh=(h1-h2)=(160-120)mm)=20mm.
答案:600640下降20
點(diǎn)評(píng):本題考查了考生理解能力,分析問題和解決問題的能力.題中隱含“氣體發(fā)生等容變化”的條件分析是關(guān)鍵,同時(shí)注意水銀面上升、下降高度與兩管水銀面高度差的關(guān)系,分析此類問題切忌不仔細(xì)分析狀態(tài)變化過程.
(三)課堂小結(jié)
1、氣體的等容變化,查理定律
2、等容線
3、氣體的等壓變化,蓋·呂薩克定律
4、等壓線
(四)布置作業(yè)
問題與練習(xí)1、2、3
20xx高三物理《氣體的等溫變化》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供20xx高三物理《氣體的等溫變化》知識(shí)點(diǎn)總結(jié),僅供參考,歡迎大家閱讀。
20xx高三物理《氣體的等溫變化》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、氣體的狀態(tài)及參量
1、研究氣體的性質(zhì),用、、三個(gè)物理量描述氣體的狀態(tài)。描述氣體狀態(tài)的這三個(gè)物理量叫做氣體的。
2、溫度:溫度是表示物體的物理量,從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)看,溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部的劇烈程度。
在國際單位制中,用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度,叫做溫度。用符號(hào)表示,它的單位是,簡(jiǎn)稱,符號(hào)是。
熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的數(shù)量關(guān)系是:T=t+。
3、體積:氣體的體積是指氣體。在國際單位制中,其單位是,符號(hào)。體積的單位還有升(L)毫升、(mL)1L=m3,1mL=m3。
4、壓強(qiáng):叫做氣體的壓強(qiáng),用表示。在國際單位制中,壓強(qiáng)的的單位是,符號(hào)。氣體壓強(qiáng)常用的單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)和毫米汞柱(mmHg),1atm=Pa=mmHg。
5、氣體狀態(tài)和狀態(tài)參量的關(guān)系:對(duì)于一定質(zhì)量的氣體,如果溫度、體積、壓強(qiáng)這三個(gè)量,我們就說氣體處于一定的狀態(tài)中。如果三個(gè)參量中有兩個(gè)參量發(fā)生改變,或者三個(gè)參量都發(fā)生了變化,我們就說氣體的狀態(tài)發(fā)生了改變,只有一個(gè)參量發(fā)生改變而其它參量不變的情況是發(fā)生的。
二、物體的狀態(tài)參量
1.溫度:溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度;在微觀上是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。
熱力學(xué)溫度是國際單位制中的基本量之一,符號(hào)T,單位K(開爾文);攝氏溫度是導(dǎo)出單位,符號(hào)t,單位℃(攝氏度)。關(guān)系是t=T-T0,其中T0=273.15K,攝氏度不再采用過去的定義。
兩種溫度間的關(guān)系可以表示為:T=t+273.15K和ΔT=Δt,要注意兩種單位制下每一度的間隔是相同的。
0K是低溫的極限,它表示所有分子都停止了熱運(yùn)動(dòng)??梢詿o限接近,但永遠(yuǎn)不能達(dá)到。
2.體積。氣體總是充滿它所在的容器,所以氣體的體積總是等于盛裝氣體的容器的容積。
3.壓強(qiáng)。氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的。(絕不能用氣體分子間的斥力解釋!)
一般情況下不考慮氣體本身的重量,所以同一容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)處處相等。但大氣壓在宏觀上可以看成是大氣受地球吸引而產(chǎn)生的重力而引起的。(例如在估算地球大氣的總重量時(shí)可以用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓乘以地球表面積。)
壓強(qiáng)的國際單位是帕,符號(hào)Pa,常用的單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)和毫米汞柱(mmHg)。它們間的關(guān)系是:1atm=1.013×105Pa=760mmHg;1mmHg=133.3Pa。
4.一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)P、體積V和溫度T.當(dāng)它們改變時(shí),氣體狀態(tài)就發(fā)生了變化。
高二物理教案:《氣體的狀態(tài)參量》教學(xué)設(shè)計(jì)
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非常活躍,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高二物理教案:《氣體的狀態(tài)參量》教學(xué)設(shè)計(jì),歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
高二物理教案:《氣體的狀態(tài)參量》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1、知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)是描述氣體狀態(tài)的狀態(tài)參量,理解描述狀態(tài)的三個(gè)參量的意義.
2、在知道溫度物理意義的基礎(chǔ)上;知道熱力學(xué)溫度及單位;知道熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系,并會(huì)進(jìn)行換算.
3、知道氣體的體積及其單位.并理解氣體的壓強(qiáng)是怎樣產(chǎn)生的,能運(yùn)用分子動(dòng)理論進(jìn)行解釋;知道氣體壓強(qiáng)的單位并能進(jìn)行單位換算;會(huì)計(jì)算各種情況下氣體的壓強(qiáng).
能力目標(biāo)
1、運(yùn)用所學(xué)的力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)計(jì)算各種情況下氣體的壓強(qiáng),總結(jié)出求解氣體壓強(qiáng)的方法.明確氣體的狀態(tài)及狀態(tài)參量是—一對(duì)應(yīng)的關(guān)系.
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力及綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.
教學(xué)建議
氣體壓強(qiáng)的概念及計(jì)算是本節(jié)的重點(diǎn),關(guān)于壓強(qiáng)的產(chǎn)生,教材在本章第五節(jié)分子動(dòng)理論中——對(duì)氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生做了詳細(xì)的介紹,而運(yùn)用示例來講解壓強(qiáng)的計(jì)算,例題中分析了被水銀柱封閉的空氣柱在三種放置狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)求解,利用前面所學(xué)的力學(xué)知識(shí),分析水銀柱受力的平衡條件,得到了氣體壓強(qiáng)值,教學(xué)時(shí),注意讓學(xué)生在復(fù)習(xí)初中內(nèi)容的基礎(chǔ)上,觀察演示實(shí)驗(yàn),討論壓強(qiáng)計(jì)算的公式并進(jìn)行必要的練習(xí),著重解決一下“氣體的壓強(qiáng)”問題,為以后的幾節(jié)學(xué)習(xí)掃清障礙.
教法建議
針對(duì)本章的重點(diǎn)——?dú)怏w壓強(qiáng)的計(jì)算,通過以前學(xué)過的固體和液體的壓強(qiáng)知識(shí)來理解氣體壓強(qiáng)的概念;用力學(xué)觀點(diǎn)來計(jì)算氣體的壓強(qiáng),把力學(xué)和熱學(xué)聯(lián)系起來.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)用具:壓強(qiáng)計(jì)
教學(xué)整體設(shè)計(jì):教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)壓強(qiáng)、力平衡、牛頓定律等力學(xué)知識(shí)引入氣體壓強(qiáng)等熱學(xué)參量,再讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)掌握氣體壓強(qiáng)的測(cè)量,通過例題講解使學(xué)生掌握氣體壓強(qiáng)的求法.
教學(xué)目標(biāo)完成過程:
(一)課堂引入
教師講解:在前面一章中,我們主要研究了物質(zhì)的三種存在狀態(tài):氣、液、固中的兩種——固體和液體,由于氣體分子排布的特點(diǎn),使得氣體分子具有一些特有的性質(zhì),今天,我們便開始研究氣體.
(二)新課講解
教師講解:為了描述我們的研究對(duì)象,針對(duì)氣體的熱學(xué)特性,我們用體積、壓強(qiáng)和溫度物理量等來標(biāo)識(shí)氣體,這幾個(gè)用來描述氣體狀態(tài)的物理量叫做氣體的狀態(tài)參量.
1、溫度(T)
溫度是表示物體冷熱程度的物理量,是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志.
(1)測(cè)量:用溫度計(jì)來測(cè)量.
(2)溫標(biāo):溫度的數(shù)值表示法.
①攝氏溫標(biāo):規(guī)定在1atm下冰水混合物的溫度為0℃,沸水的溫度為11℃,中間分成100等份,每一份為1℃,通常用t表示,單位為攝氏度(℃).
②熱力學(xué)溫標(biāo):規(guī)定-273.15℃為零開,每1開等于1℃,通常用T表示,單位為開爾文(K).
③兩種溫標(biāo)的關(guān)系:
教師強(qiáng)調(diào):一般題目所給的溫度都為攝氏溫度,但計(jì)算時(shí)一般用熱力學(xué)溫度,最后結(jié)果應(yīng)轉(zhuǎn)化為攝氏溫度.
2、體積(V)
氣體的體積就是指氣體分子所充滿的容器間體積,即為容器的容積.
教師強(qiáng)調(diào):這個(gè)容積不是分子本身的體積之和,氣體分子間有很大的間隙,容積變化,氣體的體積也隨之變化.
氣體的單位有: 等,它們間的換算關(guān)系為:
教師強(qiáng)調(diào):若氣體封閉在粗細(xì)均勻的容器中,體積通??捎闷溟L(zhǎng)度來表示,但切勿誤認(rèn)為長(zhǎng)度單位就是體積的單位.
3、壓強(qiáng)(p)
氣體作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng),它是由大量氣體分子在熱運(yùn)動(dòng)中頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的,它的大小決定于氣體的密度和氣體分子的平均動(dòng)能.
壓強(qiáng)的單位有:Pa、atm、cmHg、mmHg等,它們間的換算關(guān)系為:
演示實(shí)驗(yàn):觀察壓強(qiáng)計(jì),理解其原理,并用壓強(qiáng)計(jì)測(cè)氣體的壓強(qiáng).
教師強(qiáng)調(diào):
①氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)和器壁給予氣體的壓強(qiáng)是相等的,因此在很多情況下,只要直接計(jì)算外界加于氣體的壓強(qiáng),就可以知道氣體本身的壓強(qiáng).
②在開口的容器中,不管氣體溫度如何變化,氣體的壓強(qiáng)總是等于該地的大氣壓強(qiáng).
③在確定液體內(nèi)部的氣體的壓強(qiáng)時(shí),必須計(jì)算液面上的大氣壓強(qiáng).
或
④凡遇到壓強(qiáng)相加或相減時(shí),應(yīng)注意統(tǒng)一單位.
(三)例題講解
1、首先對(duì)書中例題進(jìn)行分析:針對(duì)水銀柱的不同運(yùn)動(dòng)情況讓學(xué)生分組討論分析.
2、參考“典型例題”,
教師可以將例題1擴(kuò)展:為了更好的研究不同運(yùn)動(dòng)情況下封閉氣體的壓強(qiáng),可以通過研究氣缸與活塞的運(yùn)動(dòng),假定氣缸有豎直向上或豎直向下或水平向左或水平向右的加速a情況下,計(jì)算封閉活塞中的氣體的壓強(qiáng),最后總結(jié)出各種情況下計(jì)算壓強(qiáng)的方法.
4、狀態(tài)及狀態(tài)變化——對(duì)應(yīng)關(guān)系
(1)狀態(tài):對(duì)一定質(zhì)量的氣體來說,如果溫度、體積和壓強(qiáng)都不變,我們就說氣體處于一定的狀態(tài)中.
(2)狀態(tài)變化:如果氣體的狀態(tài)參量發(fā)生變化,我們就說氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化.
教師強(qiáng)調(diào):一定質(zhì)量的氣體發(fā)生狀態(tài)變化時(shí),至少有兩個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化,不可能只有一個(gè)狀態(tài)參量變,而其他兩個(gè)狀態(tài)參量不變,這一章的后面就是研究氣體在發(fā)生狀態(tài)變化時(shí),狀態(tài)參量之間的關(guān)系.
(四)總結(jié)、擴(kuò)展
1、描述一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)參量有溫度、體積和壓強(qiáng),氣體處于一定的狀態(tài),對(duì)應(yīng)一定的狀態(tài)參量,即狀態(tài)及狀態(tài)參量是—一對(duì)應(yīng)的,氣體發(fā)生狀態(tài)變化時(shí),其狀態(tài)參量也隨之發(fā)生變化,狀態(tài)參量的變化存在一定的規(guī)律——?dú)怏w狀態(tài)方程.
2、各種情況下氣體壓強(qiáng)的計(jì)算,可以用以前學(xué)過的規(guī)律(平衡條件、牛頓第二定律)用力學(xué)