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1、2022年高三物理 8.2、氣體的等容變化和等壓變化教案 新人教版選修3-3
一、教學(xué)目標(biāo)
1．物理知識(shí)要求：
（1）知道什么是氣體的等容變化過程；
（2）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；
（3）知道查理定律的適用條件；
（4）會(huì)用分子動(dòng)理論解釋查理定律。
2．通過演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和實(shí)驗(yàn)研究能力。
3．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力——由圖象總結(jié)出查理定律。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1．查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖象及適用條件是重點(diǎn)。
2．氣體壓強(qiáng)和攝氏溫度不成正比，壓強(qiáng)增量
2、和攝氏溫度成正比；氣體原來的壓強(qiáng)、氣體在零攝氏度的壓強(qiáng)，這些內(nèi)容易混淆。
三、教具
1．引入新課的演示實(shí)驗(yàn)
帶有橡皮塞的滴液瓶、加熱裝置。
2．演示一定質(zhì)量的氣體保持體積不變時(shí)，壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系
查理定律演示器、水銀氣壓計(jì)、攪棒、食鹽和適量碎冰、溫度計(jì)、保溫套、容器。
四、主要教學(xué)過程
（一）引入新課
我們先來看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：
滴液瓶中裝有干燥的空氣，用涂有少量潤滑油的橡皮塞蓋住瓶口，把瓶子放入熱水中，會(huì)看到塞子飛出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時(shí)會(huì)比平時(shí)費(fèi)力。
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
3、壓強(qiáng)增大；當(dāng)溫度降低時(shí)，氣體的壓強(qiáng)減小。
請(qǐng)學(xué)生舉一些生活中的實(shí)例。
下面我們進(jìn)一步研究一定質(zhì)量的氣體保持體積不變，氣體的壓強(qiáng)隨溫度變化的規(guī)律。
（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1．氣體的等容變化
結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)的分析，引導(dǎo)學(xué)生得出：
氣體在體積不變的情況下所發(fā)生的狀態(tài)變化叫做等體積變化，也叫做等容變化。
2．一定質(zhì)量的氣體在等容變化過程中，壓強(qiáng)隨溫度變化的實(shí)驗(yàn)研究
（1）實(shí)驗(yàn)裝置——查理定律演示器
請(qǐng)學(xué)生觀察實(shí)物。
請(qǐng)學(xué)生結(jié)合實(shí)物演示，弄明白如下問題：
①研究對(duì)象在哪兒？
② 當(dāng)A管向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，B管中的水銀面怎樣變化？
③ 當(dāng)A
4、管向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，B管中的水銀面怎樣變化？
④怎樣保證瓶中氣體的體積不變？
⑤瓶中氣體的壓強(qiáng)怎樣表示？（當(dāng)B管中水銀面比A管中水銀面低時(shí)；當(dāng)B管中水銀面比A管中水銀面高時(shí)）
（2）用氣壓計(jì)測(cè)量大氣壓強(qiáng)
p0= ?mmHg
（注意水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)方法。）
請(qǐng)兩位學(xué)生讀出當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)值。
（3）實(shí)驗(yàn)條件：一定質(zhì)量的氣體、一定的氣體體積
請(qǐng)學(xué)生討論：怎樣保證實(shí)驗(yàn)條件？
① 燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強(qiáng)計(jì)B管連接處密封好。
② 使水銀壓強(qiáng)計(jì)的A管水銀面與B管水銀面一樣高，并將B管水銀面的位置記下來。（室溫）
（4）
5、實(shí)驗(yàn)過程
① 將燒瓶置于食鹽加碎冰溶化的混合物中，燒瓶要完全沒入。（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象）
現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積減小，B管中水銀面上升，A管中水銀面下降。氣體壓強(qiáng)減小。
措施：請(qǐng)學(xué)生討論此時(shí)怎樣移動(dòng)A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置。
記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差。
② 將燒瓶完全置于冰水混合物中。（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象）
現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積仍小于室溫時(shí)的標(biāo)記體積，B管中水銀面仍高于A管中水銀面，但A、B兩管中水銀面高度差減少。
措施：仍請(qǐng)學(xué)生回答此時(shí)怎樣移動(dòng)A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置。
記下此時(shí)A、B管中水銀面的高
6、度差。
③ 將燒瓶完全置于30 ℃的溫水中。（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象）
現(xiàn)象：B管中水銀面低于標(biāo)記位置，A管中水銀面高于標(biāo)記位置。
措施：請(qǐng)學(xué)生討論應(yīng)怎樣移動(dòng)A管，才能使B管中的水銀面恢復(fù)到初始標(biāo)記位置。
記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差。
④ 將燒瓶再分別完全置于45℃的溫水中，60℃、75℃的熱水中，重復(fù)上述過程。
（5）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
6
氣體溫度(℃)
－20
0
30
45
60
75
氣體壓強(qiáng)mmHg
?
?
?
?
?
?
?
p0= mmHg??
7、???????? 室溫 ℃
請(qǐng)學(xué)生計(jì)算：
（1）以0℃氣體壓強(qiáng)為參照，氣體溫度每升高1℃，增加的壓強(qiáng)值是0℃時(shí)氣體壓強(qiáng)值的多少分之一。
（2）以0℃氣體壓強(qiáng)為參照，氣體溫度每降低1℃，減少的壓強(qiáng)值是0℃時(shí)氣體壓強(qiáng)值的多少分之一。
（6）圖象（以實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，此處僅為示意圖）
由此圖象，可寫出如下方程：
p=p0+kt
其中k為斜率
精確的實(shí)驗(yàn)指出t外推=-273℃
3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論——查理定律
1787年法國科學(xué)家查理通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)所有氣體都遵從定律查理。
適用條件：
①
8、溫度不太低；②壓強(qiáng)不太大。
微觀解釋：請(qǐng)學(xué)生自學(xué)課本。
4．查理定律的應(yīng)用
例1 ?一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從1℃升高到5℃，壓強(qiáng)的增量為 2.0×103 Pa，則 [??? ]
A．它從5℃升高到10℃，壓強(qiáng)增量為2.0×103Pa
B．它從15℃升高到20℃，壓強(qiáng)增量為2.0×103Pa
C．它在0℃時(shí)，壓強(qiáng)約為1.4×105Pa
答案：C。（解題過程略）
例2 ?密閉容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高5℃時(shí)，氣體
答案：227℃（解題過程略）
（三）課堂小結(jié)
1．一定質(zhì)量的氣體，在體積保持不變的情況下，溫度每升高（或降
2．查理定律可以用 p-t 圖線來表示。
3．查理定律是個(gè)實(shí)驗(yàn)定律。不論什么氣體，只要符合壓強(qiáng)不太大（和大氣壓比較）、溫度不太低（和室溫比較）的條件，都近似地符合這個(gè)定律。
2022年高三物理 8.2、氣體的等容變化和等壓變化教案 新人教版選修3-3
