2011屆物理氣體的等容變化和等壓變化

1、興義市天賦中學(xué)物理選修三教案：8.2氣體的等容變化和等壓變化三維教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（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）會用分子動理論解釋查理定律。2、過程與方法： 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、情感、態(tài)度與價值觀： 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。教學(xué)重難點(diǎn)（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。教學(xué)教

2、具： 帶有橡皮塞的滴液瓶、加熱裝置。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。教學(xué)過程：第二節(jié)氣體的等容變化和等壓變化（一）引入新課演示實(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(fèi)力。這個實(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，氣體的壓強(qiáng)增大；當(dāng)溫度降低時，氣體的壓強(qiáng)減小。請學(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）新課教學(xué)1、氣體的等容變化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

3、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學(xué)生觀察實(shí)物。請學(xué)生結(jié)合實(shí)物演示，弄明白如下問題：研究對象在哪兒？當(dāng) A 管向上運(yùn)動時， B 管中的水銀面怎樣變化？當(dāng) A 管向下運(yùn)動時， B 管中的水銀面怎樣變化？怎樣保證瓶中氣體的體積不變？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；當(dāng)B 管中水銀面比 A 管中水銀面高時）（ 2）用氣壓計(jì)測量大氣壓強(qiáng)p0=mmHg（注意水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)方法。）請兩位學(xué)生讀出當(dāng)時的大氣壓強(qiáng)值。（ 3）實(shí)驗(yàn)條件： 一定質(zhì)量的氣體、一定的氣體體積。請學(xué)生討論：怎樣保證實(shí)驗(yàn)條件？（

4、燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強(qiáng)計(jì) B 管連接處密封好。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）（ 4）實(shí)驗(yàn)過程第一、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(xué)生估測發(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： 請學(xué)生討論此時怎樣移動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A、 B 管中水銀面的高度差。第二、將燒瓶完全置于冰水混合物中。（請學(xué)生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象： 燒瓶中氣體體積仍小于室溫時的標(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

5、差減少。措施： 仍請學(xué)生回答此時怎樣移動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 A、B 管中水銀面的高度差。第四、將燒瓶完全置于30 的溫水中。（請學(xué)生估測發(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： 請學(xué)生討論應(yīng)怎樣移動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A、 B 管中水銀面的高度差。第五、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)123456氣體溫度 ( ) 20030456075氣體壓強(qiáng) mmHgp0=mmHg室溫請學(xué)生計(jì)算：（ 1）以 0氣體壓強(qiáng)

6、為參照，氣體溫度每升高 1，增加的壓強(qiáng)值是 0時氣體壓強(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)所有氣體都遵從查理定律。（ 1）適用條件： 溫度不太低；壓強(qiáng)不太大。微觀解釋：請學(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（C ）A它從