氣體的等容變化 實(shí)驗(yàn)說課課件 -2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊

高中物理氣體的等容變化實(shí)驗(yàn)說課查理定律一、教材分析查理定律是人教版物理選修3-3第八章第二節(jié)《氣體等容變化和等壓變化》的內(nèi)容。查理定律是理想氣體三大實(shí)驗(yàn)定律之一。是氣體非常重要的定律之一，也是學(xué)生必須掌握的定律。二、學(xué)生情況分析學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了氣體的狀態(tài)參量，知道了玻意耳定律。這為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)生之前進(jìn)行過有關(guān)傳感器的實(shí)驗(yàn)，為本節(jié)課的分組實(shí)驗(yàn)打下了良好的基礎(chǔ)。三、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)（1）通過實(shí)驗(yàn)知道氣體等容變化的規(guī)律（2）通過實(shí)驗(yàn)熟練DIS系統(tǒng)的操作2、能力目標(biāo)

通過傳感器采集數(shù)據(jù)，建立合適的坐標(biāo)系進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出氣體等容變化的規(guī)律3、德育目標(biāo)通過本節(jié)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解物理規(guī)律的建立過程，通過對傳感器的使用，增加學(xué)生對學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的興趣四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)查理定律內(nèi)容2、教學(xué)難點(diǎn)如何進(jìn)行氣體的等容變化的實(shí)驗(yàn)五、傳統(tǒng)的查理定律實(shí)驗(yàn)所使用的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材：燒瓶（帶軟木塞）、玻璃管、橡皮連接管、U型管壓強(qiáng)計(jì)、溫度計(jì)、盛水容器、冰、冷水、幾種不同溫度的熱水傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)采用冰和冷熱水調(diào)節(jié)容器的溫度來調(diào)節(jié)氣體的溫度，調(diào)節(jié)范圍小，調(diào)節(jié)的沒有梯度采用U型管壓強(qiáng)計(jì)和溫度計(jì)測量，讀數(shù)誤差大實(shí)驗(yàn)要求氣體密閉性要好，所以密封較難實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，處理數(shù)據(jù)，繪制P-T圖較為麻煩實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，需要時(shí)間較長水銀氣壓計(jì)使用的安全問題網(wǎng)上已有的利用傳感器的實(shí)驗(yàn)不足之處：1、溫度變化沒有梯度2、控制氣體的體積較不容易，容易帶來較大誤差本實(shí)驗(yàn)所使用的實(shí)驗(yàn)器材壓強(qiáng)傳感器溫度傳感器燒杯石棉網(wǎng)鐵架臺酒精燈一定質(zhì)量的密封氣體1、

實(shí)驗(yàn)裝置及方法本實(shí)驗(yàn)采用水浴加熱，使氣體的溫度從285k逐漸加熱至330k左右，在此之間梯度取樣多組。建立坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)熱力學(xué)溫度，縱坐標(biāo)壓強(qiáng)做出圖像。學(xué)生課堂儀器安裝和采集數(shù)據(jù)2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3、數(shù)據(jù)處理的擬合學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理4、結(jié)論(一)、一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變時(shí)，壓強(qiáng)P和熱力學(xué)溫度T成正比。——查理定律（二）、表達(dá)式：P=CT或P/T=C（三）、適用條件:壓強(qiáng)不太大，溫度不太低5、本實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)與創(chuàng)新之處采用水浴加熱，溫度緩慢上升；采用傳感器測量溫度和壓強(qiáng)，可以進(jìn)行梯度調(diào)節(jié)，并且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度更好；采用電腦繪圖，可以更準(zhǔn)確且高效的完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生易觀察；學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握知識的同時(shí)，更加掌握實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)習(xí)興趣。6、通過此實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)1、使學(xué)生更好的掌握查理定律；2、通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解傳感器的應(yīng)用，加強(qiáng)學(xué)生對物理知識的興趣；3、通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識到前人工作的辛苦，體會(huì)科學(xué)的精神。七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

（一）課堂引入 1、氣體的狀態(tài)參量：P、T、V 2、氣體等溫變化的規(guī)律：玻意耳定律

一定質(zhì)量的氣體體積不變時(shí)，壓強(qiáng)和溫度什么關(guān)系？（二）實(shí)驗(yàn)儀器介紹通過實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量來選擇實(shí)驗(yàn)儀器

1、一定質(zhì)量的等容變化的氣體——密封氣體

2、測壓強(qiáng)——壓強(qiáng)傳感器

3、改變溫度——水浴加熱，燒杯，酒精燈，石棉網(wǎng)

4、測溫度——溫度傳感器和探頭（三）實(shí)驗(yàn)過程（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）

1、連接實(shí)驗(yàn)裝置

2、設(shè)定溫度梯度，進(jìn)行采樣

3、數(shù)據(jù)處理（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)論和查理定律

總結(jié)實(shí)驗(yàn)得到的規(guī)律，給出查理定律的內(nèi)容以及查理等前人所做的工作說明。八、誤差分析1、實(shí)驗(yàn)中，雖然氣體的質(zhì)量和體積已經(jīng)很小了，但在測量溫度的時(shí)候，還是會(huì)出現(xiàn)氣體溫度變化比水的要緩慢，即溫度計(jì)讀數(shù)偏大；2、氣體的溫度不宜過高，過高氣體壓強(qiáng)過大，容易溢出容器，造成氣體質(zhì)量減小；3、實(shí)驗(yàn)中、由于實(shí)驗(yàn)儀器密封性，以及傳感器的讀數(shù)靈敏度所造成的系統(tǒng)誤差。九、實(shí)驗(yàn)效果本實(shí)驗(yàn)的誤差較小，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以總結(jié)出氣體的等容變化規(guī)律。其次，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對物理的興趣更加濃了，通過學(xué)生自己動(dòng)手操作，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，求知欲，更認(rèn)識到了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性。十、教學(xué)反思實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，有實(shí)驗(yàn)的課堂所