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1、 高考資源網(wǎng)
第六章 C 氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系
一、教學(xué)任務(wù)分析
本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生在學(xué)習(xí)了分子動(dòng)理論和波意耳定律等知識(shí)后，對(duì)氣體狀態(tài)變化規(guī)律的研究過(guò)程和方法有一定了解的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究氣體的等容變化過(guò)程及其規(guī)律。從科學(xué)研究方法高考資源網(wǎng)來(lái)看，熱學(xué)作為一個(gè)獨(dú)立的知識(shí)體系，它在繼承力學(xué)的許多研究方法的同時(shí)，又增添一些新的研究方法——外推法(也稱(chēng)極限思維法)，并導(dǎo)致熱力學(xué)溫標(biāo)的創(chuàng)立；建立微觀氣體模型對(duì)宏觀規(guī)律獲得本質(zhì)的認(rèn)識(shí)等。
學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要理解氣體的體積、壓強(qiáng)和溫度這三個(gè)狀態(tài)參量和氣體的狀態(tài)變化之物理意義，并且要了解探究氣體狀態(tài)變化規(guī)律常用的方法——控制變量法和使用DIS實(shí)驗(yàn)
2、器材的一些必備技能。
通過(guò)氣球加熱后破裂等情景引入，使學(xué)生定性認(rèn)識(shí)到一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)其壓強(qiáng)變化與溫度變化的趨向相同。
通過(guò)對(duì)不同種類(lèi)、不同體積的氣體進(jìn)行DIS實(shí)驗(yàn)探究，在計(jì)算機(jī)上得到p－t圖像，并要求學(xué)生作圖，然后通過(guò)對(duì)p－t圖像的分析、討論，理解壓強(qiáng)隨溫度變化是線(xiàn)性的關(guān)系和圖線(xiàn)在縱軸與橫軸上截距的物理意義。
應(yīng)用外推法合理外推圖線(xiàn)，創(chuàng)建熱力學(xué)溫標(biāo)，并得到查理定律。
本節(jié)課的學(xué)習(xí)體現(xiàn)出以學(xué)生為學(xué)習(xí)的主體，在獲得知識(shí)的同時(shí)，感受科學(xué)探究的過(guò)程與方法，學(xué)會(huì)應(yīng)用DIS實(shí)驗(yàn)研究實(shí)際問(wèn)題，應(yīng)用物理思維方法進(jìn)行推理分析、得出結(jié)論，促使學(xué)生形成樂(lè)于探究的情感。
二、教學(xué)目標(biāo)
1．知識(shí)與
3、技能
（1）知道一定量的氣體在體積不變的情況下壓強(qiáng)和溫度間關(guān)系的圖象表達(dá)，即p－t圖像和p－T圖像。
（2）知道熱力學(xué)溫標(biāo)，知道絕對(duì)零度的物理意義。
（3）理解查理定律。
（4）學(xué)會(huì)用DIS實(shí)驗(yàn)器材完成一定量的氣體在體積不變的情況下壓強(qiáng)和溫度間關(guān)系的
探究任務(wù)，并正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2．過(guò)程與方法
（1）運(yùn)用控制變量的方法進(jìn)行DIS實(shí)驗(yàn)。
（2）運(yùn)用外推法建立熱力學(xué)溫標(biāo)，并在對(duì)p－T圖像分析的基礎(chǔ)上得出查理定律。
3．情感、態(tài)度價(jià)值觀
（1）領(lǐng)略物理思維方法在探究、分析推理過(guò)程中的作用。
（2）由日常生活中的氣體等容變化現(xiàn)象養(yǎng)成觀察身邊的物理現(xiàn)象的習(xí)慣。
（3）在探究過(guò)
4、程中體驗(yàn)合作的意義和樂(lè)趣，養(yǎng)成共享各自的探究成果的習(xí)慣。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn)：對(duì)p－t圖像的分析討論，得到查理定律。
難點(diǎn)：對(duì)p－t圖像物理意義的分析討論，歸納得出結(jié)論，應(yīng)用外推法建立熱力學(xué)溫標(biāo)。
四、教學(xué)資源
器材
演示實(shí)驗(yàn)：
投影儀、玻璃試管、橡皮塞、熱水、冷水等。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：
DIS（壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)等）、分別裝有二氧化碳、氧氣、空氣等各種形狀的玻璃燒瓶，遠(yuǎn)紅外加熱器。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括三個(gè)方面：一是實(shí)驗(yàn)探究一定質(zhì)量的氣體在等容過(guò)程中的壓強(qiáng)與溫度的線(xiàn)性關(guān)系；二是熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系；三是查理定律及溫度升高導(dǎo)致氣體
5、壓強(qiáng)增大的微觀原因。
本設(shè)計(jì)的基本思路是：從氣體在等容過(guò)程中壓強(qiáng)隨溫度的升高而增大的定性認(rèn)識(shí)到DIS實(shí)驗(yàn)定量研究，然后從圖像分析歸納得出壓強(qiáng)與溫度的線(xiàn)性關(guān)系，在熱力學(xué)溫標(biāo)得基礎(chǔ)上得到定量規(guī)律——查理定律。
本設(shè)計(jì)要突破的重點(diǎn)是：DIS實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的分析討論。方法是：通過(guò)對(duì)不同體積、不同種類(lèi)的氣體的研究和計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)與學(xué)生作圖相結(jié)合，從圖線(xiàn)的物理意義入手認(rèn)識(shí)到氣體在質(zhì)量一定、體積不變的情況下其壓強(qiáng)與溫度的變化關(guān)系。
本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：從圖像分析討論得出壓強(qiáng)與溫度的數(shù)學(xué)關(guān)系。方法是：通過(guò)觀看演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生舉例等，定性得到封閉在容器內(nèi)的空氣其壓強(qiáng)的大小變化趨向與溫度變化相同的結(jié)論的，在定量
6、探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上充分討論，分析推理、歸納整理得出p-t數(shù)學(xué)關(guān)系，利用外推法建立熱力學(xué)溫標(biāo)并進(jìn)而得到查理定律。
本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主探究與討論、重視規(guī)律形成的過(guò)程，以及伴隨這一過(guò)程的物理方法的應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論、歸納概括的能力。
完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需1課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
問(wèn)題
設(shè)問(wèn)Ⅱ
活動(dòng)II
自主探究
實(shí) 驗(yàn)
活動(dòng)I
氣體壓強(qiáng)大
小隨溫度變
化而變化
情景
演示實(shí)驗(yàn)
問(wèn)題
設(shè)問(wèn)Ⅰ
大家談
討論、交流
活動(dòng)III
作p-t圖
p與t的關(guān)系是線(xiàn)性關(guān)系
活動(dòng)Ⅳ
討論圖
7、像的
物理意義
熱力學(xué)溫標(biāo)
T=(t+273)K
查理定律
實(shí)際應(yīng)用
2、流程圖說(shuō)明
情景 演示實(shí)驗(yàn)
改變玻璃試管中空氣的溫度，通過(guò)設(shè)問(wèn)1使學(xué)生感悟到氣體溫度的變化可能會(huì)引起壓強(qiáng)跟著變化。
活動(dòng)I 大家談
通過(guò)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際中的例子，討論歸納出“壓強(qiáng)隨溫度的升高而增大、隨溫度的降低而
減小”的結(jié)論。
通過(guò)設(shè)問(wèn)2引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)其壓強(qiáng)與溫度變化的定量關(guān)系，并注意應(yīng)用控制變量法進(jìn)行DIS實(shí)驗(yàn)
活動(dòng)II DIS實(shí)驗(yàn)
由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究一定質(zhì)量的各種氣體在體積不變時(shí)壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系。
活動(dòng)II
8、I 作圖分析
通過(guò)計(jì)算機(jī)作圖和學(xué)生描點(diǎn)作圖，分析交流得出壓強(qiáng)與溫度的具體關(guān)系。
活動(dòng)Ⅳ 分析外推
分析p-t的物理意義，得到p-t的數(shù)學(xué)關(guān)系、熱力學(xué)溫標(biāo)、查理定律。
實(shí)際應(yīng)用 反饋練習(xí)
通過(guò)對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，解決生活中相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題，感悟知識(shí)與生活的聯(lián)系。
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計(jì)可分為三個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié)，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)及學(xué)生舉例，通過(guò)討論交流，得到氣體的壓強(qiáng)與溫度變化之間的定性關(guān)系。
第二環(huán)節(jié)，通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)得出氣體壓強(qiáng)與溫度的數(shù)學(xué)關(guān)系。
第三環(huán)節(jié)，通過(guò)熱力學(xué)溫標(biāo)的建立得到查理定律的表達(dá)式。
七、教案示例
（一）情景引入:
[演示實(shí)驗(yàn)] 使用酒
9、精燈對(duì)開(kāi)口端用小木塞封閉的玻璃試管加熱使木瓶塞彈出，把同樣的玻璃管放入冰水中，要求一個(gè)學(xué)生用手捏住瓶塞。
[提出問(wèn)題] 為什么木瓶塞會(huì)彈出？為什么感覺(jué)瓶塞往下滑？
[歸納小結(jié)] 在請(qǐng)學(xué)生例舉各種生活中的氣體壓強(qiáng)隨溫度變化的例子、并予以解釋后，教
師在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上予以小結(jié)得出定性的結(jié)論，
（二）自主探究
[提出問(wèn)題] .一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)其壓強(qiáng)與溫度變化的定量關(guān)系究竟是怎樣的？我們應(yīng)該采取怎樣的方法和器材進(jìn)行探究？
[實(shí)驗(yàn)探究] 1、分組討論構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)器材。
2、小組實(shí)驗(yàn)。
[作圖分析] 1、在計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的p-t圖。
2、小組討論分析得出壓強(qiáng)與溫度的具體關(guān)系。
3、各組交流自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[分析外推] 教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步加深理解p-t圖的物理意義，得出p-t的數(shù)學(xué)關(guān)系。利用外
推法建立熱力學(xué)溫標(biāo)，理解絕對(duì)零度的物理意義。
（三）得出定律：利用熱力學(xué)溫標(biāo)得到查理定律。
（四）作業(yè)布置（略）
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