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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、教學目標
1．物理知識要求：
（1）知道什么是氣體的等容變化過程；
（2）掌握查理定律的內容、數學表達式；理解p-t圖象的物理意義；
（3）知道查理定律的適用條件；
（4）會用分子動理論解釋查理定律。
2．通過演示實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和實驗研究能力。
3．培養(yǎng)學生運用數學方法解決物理問題的能力——由圖象總結出查理定律。
二、重點、難點分析
1．查理定律的內容、數學表達式、圖象及適用條件是重點。
2．氣體壓強和攝氏溫度不成正比，壓強增量
2、和攝氏溫度成正比；氣體原來的壓強、氣體在零攝氏度的壓強，這些內容易混淆。
三、教具
1．引入新課的演示實驗
帶有橡皮塞的滴液瓶、加熱裝置。
2．演示一定質量的氣體保持體積不變時，壓強與溫度的關系
查理定律演示器、水銀氣壓計、攪棒、食鹽和適量碎冰、溫度計、保溫套、容器。
四、主要教學過程
（一）引入新課
我們先來看一個演示實驗：
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，會看到塞子飛出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時會比平時費力。
這個實驗告訴我們：一定質量的氣體，保持體積不變，當溫度升高時，氣體的
3、壓強增大；當溫度降低時，氣體的壓強減小。
請學生舉一些生活中的實例。
下面我們進一步研究一定質量的氣體保持體積不變，氣體的壓強隨溫度變化的規(guī)律。
（二）教學過程設計
1．氣體的等容變化
結合演示實驗的分析，引導學生得出：
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。
2．一定質量的氣體在等容變化過程中，壓強隨溫度變化的實驗研究
（1）實驗裝置——查理定律演示器
請學生觀察實物。
請學生結合實物演示，弄明白如下問題：
①研究對象在哪兒？
② 當A管向上運動時，B管中的水銀面怎樣變化？
③ 當A
4、管向下運動時，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瓶中氣體的壓強怎樣表示？（當B管中水銀面比A管中水銀面低時；當B管中水銀面比A管中水銀面高時）
（2）用氣壓計測量大氣壓強
p0= ?mmHg
（注意水銀氣壓計的讀數方法。）
請兩位學生讀出當時的大氣壓強值。
（3）實驗條件：一定質量的氣體、一定的氣體體積
請學生討論：怎樣保證實驗條件？
① 燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強計B管連接處密封好。
② 使水銀壓強計的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、實驗過程
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。（請學生估測發(fā)生的現象）
現象：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。氣體壓強減小。
措施：請學生討論此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面恢復到初始的標記位置。
記下此時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。（請學生估測發(fā)生的現象）
現象：燒瓶中氣體體積仍小于室溫時的標記體積，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：仍請學生回答此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面恢復到初始的標記位置。
記下此時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。（請學生估測發(fā)生的現象）
現象：B管中水銀面低于標記位置，A管中水銀面高于標記位置。
措施：請學生討論應怎樣移動A管，才能使B管中的水銀面恢復到初始標記位置。
記下此時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，重復上述過程。
（5）實驗數據表格
實驗次數
1
2
3
4
5
6
氣體溫度(℃)
－20
0
30
45
60
75
氣體壓強mmHg
?
?
?
?
?
?
?
p0= mmHg??
7、???????? 室溫 ℃
請學生計算：
（1）以0℃氣體壓強為參照，氣體溫度每升高1℃，增加的壓強值是0℃時氣體壓強值的多少分之一。
（2）以0℃氣體壓強為參照，氣體溫度每降低1℃，減少的壓強值是0℃時氣體壓強值的多少分之一。
（6）圖象（以實際實驗數據為準，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
精確的實驗指出t外推=-273℃
3．實驗結論——查理定律
1787年法國科學家查理通過實驗研究，發(fā)現所有氣體都遵從定律查理。
適用條件：
①
8、溫度不太低；②壓強不太大。
微觀解釋：請學生自學課本。
4．查理定律的應用
例1 ?一定質量的氣體，保持體積不變，溫度從1℃升高到5℃，壓強的增量為 2.0×103 Pa，則 [??? ]
A．它從5℃升高到10℃，壓強增量為2.0×103Pa
B．它從15℃升高到20℃，壓強增量為2.0×103Pa
C．它在0℃時，壓強約為1.4×105Pa
答案：C。（解題過程略）
例2 ?密閉容器內裝有一定質量的氣體，當溫度升高5℃時，氣體
答案：227℃（解題過程略）
（三）課堂小結
1．一定質量的氣體，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．查理定律是個實驗定律。不論什么氣體，只要符合壓強不太大（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
