上海學科二期課改高一物理第六章B氣體壓強與體積的關(guān)系教案上科版

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1、 資源信息表 標 題 第六章 B 氣體壓強與體積的關(guān)系 關(guān)鍵詞 氣體的狀態(tài)參量 氣體的壓強 氣體壓強與體積的關(guān)系 DIS實驗 描 述 本教學設(shè)計包括： 一、教學任務(wù)分析 二、教學目標 三、教學重點與難點 四、教學資源 五、教學設(shè)計思路 六、教學流程 七、操作案例 學 科 高中物理 一年級 第二冊 第六章 B節(jié) 語 種 漢語 媒體格式 .doc 學習者 學生 資源類型 文本類素材 課程類型 高中基礎(chǔ)型課程 作 者 鄔晨海 單 位 上海市普陀區(qū)教育學院 地 址 上

2、海市普陀區(qū)嵐皋路75號 Email bowrain@ 第六章 B 氣體的壓強與體積的關(guān)系 普陀區(qū)教育學院 鄔晨海 一、教學任務(wù)分析 本章由兩大部分組成：內(nèi)能和氣體性質(zhì)，本節(jié)是氣體性質(zhì)部分的第一節(jié)內(nèi)容，在學習氣體的狀態(tài)參量時可以和之前的分子動理論形成密切的關(guān)聯(lián)，壓強的計算是本節(jié)的難點，它和力學部分的力的平衡、牛頓定律都有密切的關(guān)系，壓強的計算同時也是本章的重點，在學習玻意耳定律、查理定律、乃至拓展型課程中的理想氣體的狀態(tài)方程時都會涉及到壓強的計算。本節(jié)在探究過程中的經(jīng)歷和收獲將為下一節(jié)：氣體的壓強與溫度的關(guān)系、體積與溫度的關(guān)系的探究做好全方位的鋪墊。 在學習本節(jié)內(nèi)

3、容前，學生已在初中學習過有關(guān)壓強的概念、液體的壓強、連通器等物理概念、物理模型，這些都是學習本節(jié)內(nèi)容所必需的。 通過快速下壓活塞點燃封閉容器中的硝化棉的學生實驗，使學生感受到氣體的體積、溫度、壓強的變化，從而引入描述氣體狀態(tài)的三個參量。并與分子動理論相結(jié)合，使學生理解氣體狀態(tài)參量的微觀解釋。 通過向錐形瓶中氣球吹氣、瓶蓋止漏的實驗引發(fā)學生對一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，氣體的壓強和體積的關(guān)系作出猜想。 通過DIS實驗，對氣體的壓強和體積之間的關(guān)系作進一步的定量的研究，在采集到實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，要求學生對實驗數(shù)據(jù)進行處理并要求同學做進一步的交流、反思、改進。通過小組間、師生間對實驗數(shù)

4、據(jù)的交流、分析、處理，歸納得出一定質(zhì)量氣體等溫變化過程壓強與體積之間的定量關(guān)系，即玻意耳定律。 通過探究實驗，認識控制變量、猜測實驗與擬合證實、化曲為直等多種科學研究方法；懂得物理定律是建立在實驗研究基礎(chǔ)上的，養(yǎng)成尊重事實的科學態(tài)度；通過小組實驗，增強與同組同學之間相互協(xié)作能力，通過各小組的交流過程，學會表達與傾聽，學會反思與質(zhì)疑。 二、教學目標 1、知識與技能 （1）知道一定質(zhì)量氣體的狀態(tài)由壓強、體積、溫度描述；并能從分子動理論角度知道溫度與壓強的微觀情景 （2）理解氣體壓強計算的一般方法 （3）通過DIS實驗采集數(shù)據(jù)、并對實驗數(shù)據(jù)進行分析的過程，學會利用DIS系統(tǒng)研究氣體不同參

5、量之間的內(nèi)在關(guān)系，提高應(yīng)用信息技術(shù)進行物理實驗，分析處理數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律的能力 （4）理解玻意耳定律的內(nèi)容，能運用玻意耳定律解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象 2、過程與方法 （1）通過DIS實驗進一步感受控制變量法在研究多參量內(nèi)在關(guān)系中的作用 （2）通過描繪P-V等圖像，明白利用圖像反映物理規(guī)律的方法 3、情感態(tài)度與價值觀 （1）通過對一定質(zhì)量的理想氣體壓強與體積的關(guān)系的探究過程，懂得物理定律是建立在實驗研究基礎(chǔ)上的，養(yǎng)成尊重事實的科學態(tài)度 （2）通過小組實驗，增強與同組同學之間相互協(xié)作能力，通過各小組的交流過程，學會表達與傾聽，學會反思與質(zhì)疑 三、教學重點和難點： 1、重點：對一定質(zhì)

6、量氣體等溫變化時壓強與體積的定量關(guān)系的探究 2、難點：氣體壓強的計算 四、教學資源 1.信息化環(huán)境： （１）計算機、實物投影儀、大屏幕 （２）學生用DIS（計算器＋壓強探頭）實驗系統(tǒng)、DIS專配注射器針筒 （３）學生機與教師機連接的教室局域網(wǎng)、本節(jié)教學內(nèi)容的Mindmanager學習平臺 （4）上海市二期課改教材高中一年級第二學期教材 2.物理實驗環(huán)境： 長氣球和空錐形瓶，開孔礦泉水瓶和盛水杯 五、教學設(shè)計思想 《氣體壓強與體積的關(guān)系》教學設(shè)計的基本思想，是力圖以信息技術(shù)與課程的整合拓寬學習時空，促進學生以主體參與、相互協(xié)作的方式進行物理規(guī)律的探究學習，從而獲得知識、能力

7、與情感等多個維度的發(fā)展。 為此，本節(jié)課的教學設(shè)計，將學生相對獨立的分組探究和全班性的討論交流作為基本線索，采用“虛擬實驗”與“真實實驗”相結(jié)合的策略，創(chuàng)設(shè)學習情景、激發(fā)懸念、催生問題、引導學生圍繞知識的意義和背景進行積極的思考與討論交流；以DIS實驗與傳統(tǒng)物理實驗整合的策略，更新實驗研究過程，促使學生的實驗研究更加關(guān)注實驗條件、研究方法；以“活動任務(wù)”和“問題思考”驅(qū)動學生認識加工的策略，促進學生分組認知加工活動和全班交流討論的開展，以實現(xiàn)知識意義的共享與深入理解。 本節(jié)課的課堂教學設(shè)計充分利用了信息技術(shù)的支持，提高課堂教學的效率。不論是實驗過程中的DIS設(shè)備的使用，還是通過網(wǎng)絡(luò)實施的不同

8、實驗小組之間的交流、反饋，基于網(wǎng)絡(luò)、課件的學生的自主學習過程，通過信息技術(shù)的支持，為轉(zhuǎn)變教學過程中的師生關(guān)系作了很好的探索，使學生成為課堂教學過程的主體。 六、教學流程 1、流程圖： 交流II 分析討論交流、反思 活動IV DIS實驗探究 玻意耳 定律 活動III 學生 小實驗 交流I 嘗試解釋 提出課題 學生猜想：氣體壓強和體積有何關(guān)系 活動II 動畫交互 交流討論 氣體壓強的計算 活動I 視頻觀看 體會交流 氣體狀態(tài)參量 區(qū) 別 2、流程說明： 活動Ⅰ：學生觀

9、看壓力點火實驗，通過現(xiàn)象觀察和討論交流，認識一定質(zhì)量氣體狀態(tài)需要用壓強、體積、溫度描述，并感知氣體壓強、體積、溫度的變化。 活動Ⅱ：學生分組協(xié)作，利用Mindmanager學習平臺提供的交互性動畫學習資源，通過小組討論和動畫交互，學會幾種基本情況氣體壓強計算方法，并進行全班交流，達成共識。 活動Ⅲ：學生做吹反扣于空瓶中氣球和旋緊瓶蓋讓礦泉水瓶停止漏水的小實驗，體驗氣體壓強隨體積的變化。兩個學生實驗具有典型性，前者是體積減小壓強增大，后者是體積增大壓強減??；通過情景的創(chuàng)設(shè)，為學生的提出問題，作出假設(shè)做好鋪墊。 交流Ⅰ：學生分組討論并進行全班交流，嘗試對吹空瓶中氣球和旋緊瓶蓋止漏實驗現(xiàn)象進行

10、解釋，形成對氣體壓強隨體積變化的初步認識，從中提出研究氣體壓強與體積究竟存在什么定量關(guān)系的課題。 活動Ⅳ：在了解氣體狀態(tài)參量，認識氣體壓強、體積、溫度之間存在相互關(guān)聯(lián)的情況下，學生進一步討論如何應(yīng)用控制變量法研究氣體壓強與體積間定量關(guān)系的問題。圍繞研究主題，對氣體壓強與體積間可能存在何種定量關(guān)系進行猜測假設(shè)，并設(shè)計實驗方案，利用DIS實驗系統(tǒng)采集一定質(zhì)量氣體等溫變化過程時壓強與體積的實驗數(shù)據(jù)，對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理。并將處理結(jié)果上傳教師機，再通過全班性的討論交流，對實驗結(jié)果進行進一步的討論歸納。最后得出一定質(zhì)量氣體等溫變化遵循的玻意耳定律的內(nèi)容、公式、圖象和適用條件。 交流Ⅱ：在通過實驗得

11、到一系列數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，要求各小組的同學對實驗數(shù)據(jù)進行分析、判斷，并在此基礎(chǔ)上，學生交流他們對數(shù)據(jù)處理所采取的方式，比較各種方式的優(yōu)劣，要求各小組對其它小組及本小組的方案進行評價和反思。 3、教學的主要環(huán)節(jié) 第一環(huán)節(jié)：通過情景引入和學生活動建立氣體狀態(tài)參量的概念 第二環(huán)節(jié)：氣體壓強的分析 第三環(huán)節(jié)：通過學生的探究實驗，發(fā)現(xiàn)一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強和體積在變化過程中所遵循的規(guī)律 第四環(huán)節(jié)：利用實驗探究得到的結(jié)果，即玻意耳定律，分析一些現(xiàn)象，解決一些實際問題 七、教案示例 1、情景引入 (1)學生實驗一：請一位小個子女生和一位大個子男生到講臺前，要求他們分別把空氣中的長

12、氣球和開口翻在錐形瓶的瓶頸上長氣球吹大，讓其他同學觀察，并請兩位參與操作的同學介紹他們的感受。 (2)學生實驗二：請每一小組的同學作開孔礦泉水瓶漏水實驗。 (3)教師的問題：通過上述兩個學生實驗，同學們對一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的前提條件下壓強和體積的關(guān)系有什么初步的認識？ 教師的問題：請同學們結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，再舉一些能體現(xiàn)氣體壓強和體積關(guān)系之間例子。 說明一：對于實驗一，要注意引導學生關(guān)注所研究的對象，是氣球和錐形瓶之間的氣體而不是氣球內(nèi)的氣體，通過這一環(huán)節(jié)進一步落實所研究的氣體的質(zhì)量是一定的。 說明二：對于實驗二，瓶中的壓強為什么減小？通過水不再漏出來的現(xiàn)象，分析出造成這一

13、現(xiàn)象的原因：瓶中氣體壓強減小了，通過這一實例，復習上一節(jié)課的難點：氣體壓強的計算問題。 說明三：所謂初步的認識是指定性的，實驗一：體積減小，壓強增大；實驗二：體積增大，壓強減小。通過這兩個典型事例，要求學生進行歸納，如果學生的回答超出了定性的要求，如回答兩者之間是一種反比關(guān)系，教師要給予恰如其分的評價。并可結(jié)合人類在認識這一規(guī)律的過程，通過這一環(huán)節(jié)對學生進行科學態(tài)度的教育。 2、實驗探究 （1）請同學們對一定質(zhì)量的氣體，在等溫條件下，壓強和體積之間的關(guān)系進行猜想 （2）教師的問題：我們的猜想是否正確？判斷其正確與否的依據(jù)是什么？ 結(jié)果：科學實驗是檢驗猜想是否正確的依據(jù)。 （3）DI

14、S實驗探究 a．全班同學分成12個小組，每組配備一臺電腦，特制的針筒，壓強傳感器 b．教師介紹該實驗的硬件及軟件的使用方法 c．師生共同探討在實驗過程中需要注意的環(huán)節(jié) 提示學生思考如何在針筒封閉氣體的實驗中具體保障溫度與質(zhì)量不變？最后明確實驗操作“不用手握針筒”“緩慢移動針筒柱塞”的要領(lǐng)。通過對問題的討論，使學生明確了物理學的基本研究方法及實驗關(guān)鍵條件，為自主實驗研究作好了準備。 d．學生分組實驗，采集數(shù)據(jù) e．教師觀察各小組的實驗情況，發(fā)現(xiàn)其中各種不同的典型 3、小組交流實驗的結(jié)果 （1）教師通過局域網(wǎng)展示各個小組的實驗結(jié)果 （2）教師請多個小組介紹他們是如何處理實驗數(shù)

15、據(jù)的 a．表格法 b．p-V圖象法 學生的回答：一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強和體積成反比。 教師的問題：p-V圖象確實象是反比例函數(shù)，但你能肯定該函數(shù)圖象就一定是反比例函數(shù)嗎？大家有什么辦法來判斷，該函數(shù)一定是反比例函數(shù)？ 結(jié)果：通過坐標變換，進行進一步的驗證 c．6組同學畫p-1/V圖象、另外6組同學畫V-1/p圖象 d．擬合的環(huán)節(jié)：正比例擬合與線性擬合 幾乎所有的小組都對坐標變換以后的數(shù)據(jù)點進行了正比例擬合， 教師對V-1/p數(shù)據(jù)點進行線性擬合，請同學對師生的不同處理方式的差異進行交流 結(jié)果：線性擬合似乎更合理，它更符合數(shù)據(jù)點的分布規(guī)律 請6組畫V-1/p圖

16、象同學從新對數(shù)據(jù)進行線性擬合 交流中學生發(fā)現(xiàn)，所有V—1/p圖線均有縱截距，由此，個別組認為不能得出壓強與體積成正比的結(jié)論。 e．對環(huán)節(jié)d中所出現(xiàn)的截距進行進一步的探究活動并作出合理的解釋 4、研究結(jié)果 一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，它的壓強與體積成反比，即 從分子動理論的角度進一步理解玻意耳定律 請同學介紹玻意耳的生平以及他對氣體研究的有關(guān)成果。（請少數(shù)學生事先有一定的準備） 5、布置作業(yè) （1）問題：展示用表格法處理數(shù)據(jù)的3個小組的結(jié)果，請同學觀察其中的異同點。 為什么各組同學的PV值不完全相同，請同學們作進一步的思考。 （2）書面作業(yè)：略 用心 愛心 專心