气体压强与体积的关系

1、气体压强与体积的关系物理组 周 祎教学设计思想本节课是上海市二期课改教材高一年级第一学期（试用本）第六章B节的第二课时。本章由两大部分组成：分子和气体定律，本节是气体定律部分的第一部分内容。在这节课之前，学生已经学习了分子和阿伏加德罗常数，学习了B节的第一课时内容压强的计算。在这些知识的基础上让学生对三个气体状态参量中的压强和体积进行实验的探究。通过向锥形瓶中气球吹气等实验引发学生对一定质量的气体，在温度不变的情况下，气体的压强和体积的关系作出猜想。 遵循科学探究的步骤，对所做出的猜想作出实验探究。通过实验方案的设计、实验数据的测量、实验数据的分析，让学生们初步体验探究的过程，认识控制变量、化

2、曲为直等科学研究的方法。并通过小组讨论加强同学之间的交流，培养学生合作的精神。教学目标知识与技能：1、通过DIS实验采集数据，学会如何对数据进行分析。 2、知道玻意耳定律，并能初步应用其对实际应用进行分析。过程与方法：1、培养学生善于发现问题并提出问题的能力；提高学生分析实验数据的能力，了解实验数据处理中表格法、图线法和“化曲为直”思想的应用；并能用玻意耳定律顺利解决一般的等温变化问题。 2、通过实验进一步感受控制变量法，通过描绘p-V图等图像，明白利用图像反映物理规律的方法。 3、通过实验探究的过程，培养学生探究的能力，初步体验探究的过程。情感态度价值观：1、渗透宏观规律和微观本质相结合分析

3、、表达物理规律的辩证唯物主义方法;通过实验观察及教师的引导和鼓励培养学生敢于探索、敢于提问、勇于创新的科学精神;通过课堂小实验和多媒体课件,培养学生热爱物理、热爱科学的情感; 2、通过有趣的实际生活例子，体验玻意耳定律在实际生活中的应用，培养学生对物理学科的兴趣。教学重点难点重点：通过实验引导学生仔细观察实验现象和正确处理实验数据，分析得出并理解气体等温变化规律。难点：如何在得到的数据中，排除误差，总结出气体等温变化的规律。教学流程情景引入引出压强与体积存在的关系探究分析一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系创设情景提出问题猜想和假设制定计划与设计实验进行实验与收集数据分析与论证应用教学过程

4、1、探究压强与体积的关系：1) 创设情景学生活动：出示四只气球，让每一组派一代表吹气球，学生争着参加，且都能把气球吹大；然后让气球复原，放进一个塑料瓶，并用气球口向外包住瓶口，再请这些同学吹气球，同学们一起观察前后两次现象：气球在空气中容易吹大，而放在瓶子里却不容易被吹大。教师：提问：气球在空气中容易被吹大，为什么放在瓶子里却不容易被吹大？（给学生一定的时间思考）引导学生分析现象。当气球放在空气中,气球受到大气压强的作用，而放在瓶子里后，气球受到瓶内气体压强的作用，二者压强的大小是不相等的，显然后者压强更大。（引导时注意避免学生将气球内的气体当作分析目标）教师：是什么原因使得瓶子里的压强变大了

5、呢？请同学们观察在吹气球过程中，瓶子里气体的什么发生了变化？经过观察可以发现，瓶子里气体的体积发生了变化。那么，瓶内气体压强的变化是否是因为瓶子里气体的体积发生了变化呢？2) 探究过程a) 提出问题：气体的压强和体积有什么关系？b) 猜想与假设：学生活动：把注射器一头用手堵住，推动和拉动活塞，手有什么感觉？ 用手挤压气球有什么感觉？ 旋紧瓶盖止漏的现象中你发现压强和体积由什么关系？（学生讨论：气体体积变大压强变小，气体体积变小压强增大）c) 制订计划与设计实验：教师：我们知道，气体有三个状态参量：温度、压强、体积，现在我们要对压强和体积进行研究要如何设计实验方案？学生：控制变量法。保持气体的质

6、量、气体的温度一定。教师：（1）如何在实验中保证气体的质量是一定的？ （2）怎样在实验中保证气体的温度是一定的？学生活动：密封好，缓慢移活塞，筒与手不接触（引导学生设计实验方案时要比对实物来讲） d) 进行实验与收集数据：学生进行实验，收集实验数据。实验目的探究一定质量的气体，在温度不变情况下，气体的压强与体积的关系。实验器材DIS（系统用压强传感器、数据采集器、计算机）、注射器。实验设计(1)将压强传感器接入数据采集器。(2)开启电源，运行DIS应用软件，打开“研究在温度不变时，一定质量的气体的压强与体积的关系”活动，进入DIS实验室。(3)注射器与压强传感器测口相连。(4)在数据表格上输入

7、所设定的体积，推拉注射器的活塞，使其位于各设定的体积时(5)点击“记录数据”。表格上将记录不同体积时所对应的注射器内气体的压强数据。e) 分析与论证：（1）引导学生通过图像来分析数据。启动“图线分析”功能，描出P和V的关系图（2）小组讨论：从测出的气体压强和体积的数据中可以看出什么？ 工具：拟合。（引导学生进行多中尝试，如正比拟合、反比拟合、二次拟合、正比于根号下体积等）如何来证明你的结论？通过交流系统就行交流做P-1/V图，P-V2图，P-根号V图（3）交流：压强和体积的图象是一条什么样的图线？ 如何改进实验图象？（将横坐标V改成1/V或将P改成1/P）从图线上我们可以看出压强和体积是什么关

8、系？（4）为什么有的小组的同学图象过原点，有的小组不过原点？（预先将管子剪成长短不同）观察图象可得数学关系y=kx+b，为何会有一段截距？学生讨论：引导学生发现管子中还有一段气体如何来论证？用V-1/P图象少算了一部分气体的体积，从图象中我们可以把这段气体的体积读出来。（5）修改体积的数据，得到一条过原点的直线OP(1*105Pa)（1/ml）教师：从实验的图象中我们可以看出什么？ 一定质量的气体在温度不变的情况下，它的压强与体积成正比。玻意耳定律2、玻意耳定律的微观解释 ：教师活动：播放课件。请学生通过学过的分子运动学理论解释下玻意耳定律。3、小结及布置作业（1）总结知识与技能:玻意耳定律（

9、2）总结探究的过程（3）总结方法：化曲为直，控制变量 教学反思一、教学要从培养学生的兴趣出发 在本次课程的设计过程中，我努力从教材中挖掘有趣的实验现象，在情景设置中，让学生进行吹气球比赛。并改进实验设计，用两个一样的瓶子，一个打孔，一个不打孔，进行对比实验，提高同学们的兴趣，效果出乎意料的好。学生们都对这一神奇的现象充满的兴趣。 给学生更多的亲自动手操作的机会。改验证性实验为探究性实验，让学生们在我的引导下自行总结发现实验定律，培养实验兴趣。加强学生实验设计的教学。对实验设计的教学，主要采取“猜想结果设计实验方案讨论设计方案按实验验证分析讨论实验总结实验报告”的程序进行教学，让学生结合教材能设

10、计多种多样的实验，从而使学生通过观察和实验了解科学家探索发现物理规律的过程，提高观察能力、逻辑思维能力和创造能力。让学生亲自参与实验设计并通过实验验证。这样能较好地培养学生的科研意识以及创新意识和创造能力。二、教学要看重实验过程 从授课过程看重视实验过程教学刻不容缓。从教学角度讲，重结论、轻过程的教学是一种形式上的走“捷径”的教学，实质上是对学生智慧、技能、个性的扼杀和摧残，因此，实验教学必须强调要重视结果，更重视过程。物理实验是在人工控制条件下对物理现象的再现。初中学生由于受年龄、性格、动手能力等个性差异的限制，不可能把实验做的完美无缺，所以我们应该重视学生的实验活动过程，它能唤起探究与创造的欢乐，激发认知兴趣和学习动机，它能展现思路和方法.教会人怎样学习。专家点评孟凡岗：（上海市特级教师，晋元高级中学副校长） 以男女同学吹气球比赛的情景引入课题，构思巧妙，有效地激发了学生的学习热情和探究的欲望。 能注意到“控制变量”、“化曲为