2.2气体的等温变化 教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

2.2气体的等温变化教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容人教版（2019）选择性必修第三册2.2气体的等温变化核心素养目标提升学生对物理概念的理解和应用能力，通过实验探究和理论分析，培养学生的科学探究和科学思维能力。同时，通过本节课的学习，提高学生对等温变化规律的认识，培养学生的逻辑思维和数学应用能力。教学难点与重点1.教学重点

本节课的核心内容是气体的等温变化规律，包括等温变化的概念、特点和应用。教师需要针对这部分内容进行详细的讲解和强调，帮助学生理解和掌握。

2.教学难点

（1）理解等温变化的概念

等温变化是指在恒定温度下，气体的压强和体积之间的关系。这个概念对于学生来说可能比较抽象，需要通过具体的例子和实验来帮助学生理解和掌握。

（2）掌握等温变化的规律

等温变化的规律可以通过查理定律来描述，即在恒定温度下，理想气体的压强和体积成反比。这个规律对于学生来说可能比较难以理解和应用，需要通过具体的例题和练习来帮助学生掌握。

（3）应用等温变化的规律解决实际问题

等温变化的规律在实际生活中有很多应用，如气体压缩、气瓶的容积计算等。学生需要通过具体的例子和练习来掌握如何应用等温变化的规律来解决实际问题。教学资源1.软硬件资源：PPT、黑板、多媒体设备、实验器材（气球、注射器等）。

2.课程平台：无。

3.信息化资源：网络视频（如Bilibili、腾讯视频等）中的相关教学视频。

4.教学手段：讲授、实验、讨论、练习。教学流程1.导入新课（5分钟）

2.新课讲授（15分钟）

（1）讲解等温变化的概念和特点（5分钟）。通过PPT展示等温变化的定义和特点，如在恒定温度下压强和体积成反比等，帮助学生理解等温变化的本质。

（2）介绍等温变化的规律——查理定律（5分钟）。通过PPT展示查理定律的公式和推导过程，强调在恒定温度下理想气体的压强和体积成反比的关系。

（3）应用等温变化的规律解决实际问题（5分钟）。通过实例讲解如何应用等温变化的规律来解决实际问题，如气瓶的容积计算等，让学生学会将理论知识应用于实际。

3.实践活动（10分钟）

（1）实验演示：用气球和注射器演示气体的等温变化（3分钟）。让学生直观地观察到在恒定温度下气体的压强和体积之间的关系。

（2）学生分组实验：测量气体压强和体积的关系（3分钟）。让学生亲自动手实验，验证等温变化的规律。

（3）练习题：解决等温变化的应用问题（4分钟）。让学生通过练习题来巩固所学的知识。

4.学生小组讨论（10分钟）

（1）讨论等温变化的实际应用（3分钟）。让学生分组讨论等温变化在实际生活中的应用，如气瓶的容积计算、汽车轮胎的气压控制等。

（2）讨论等温变化与实际生活物品的关系（3分钟）。让学生分组讨论等温变化与实际生活物品的关系，如自行车打气、热水袋等。

（3）讨论如何将等温变化的规律应用到实际问题中（4分钟）。让学生分组讨论如何将等温变化的规律应用到实际问题中，如设计气压计等。

5.总结回顾（5分钟）

总计：45分钟。知识点梳理1.等温变化的概念：在恒定温度下，气体的压强和体积之间的关系。

2.等温变化的规律：查理定律，即在恒定温度下，理想气体的压强和体积成反比。

3.等温变化的实际应用：如气瓶的容积计算、汽车轮胎的气压控制等。

4.等温变化与实际生活物品的关系：如自行车打气、热水袋等。

5.等温变化的数学表达式：PV=C（恒定温度下理想气体的压强和体积的关系）。

6.等温变化的实验验证方法：使用气球和注射器进行实验演示，或者进行分组实验测量气体压强和体积的关系。

7.等温变化的解决实际问题的步骤：分析问题、应用等温变化的规律、计算结果、验证结果。

8.等温变化在科学研究中的应用：如在气象学、化学、物理学等领域的研究中，等温变化规律是重要的基础。

9.等温变化与热力学的关系：等温变化是热力学中的一个重要概念，与热力学中的其他规律如热力学第一定律、第二定律等有着密切的关系。

10.等温变化的局限性：在实际应用中，等温变化规律只适用于理想气体，在非理想气体的情况下，等温变化规律可能不适用。

11.等温变化在工程应用中的实例：如气体压缩机、气瓶的设计等。

12.等温变化在医学应用中的实例：如呼吸机、氧气瓶等。

13.等温变化在日常生活中的应用：如打气筒、自行车轮胎等。

14.等温变化在环境保护中的应用：如温室气体排放的控制等。

15.等温变化在能源领域中的应用：如天然气、石油气的储存和运输等。课堂小结，当堂检测课堂小结

1.等温变化的概念和规律：回顾等温变化的概念，即在恒定温度下，气体的压强和体积之间的关系。强调等温变化的规律——查理定律，即在恒定温度下，理想气体的压强和体积成反比。

2.等温变化的实际应用：总结等温变化在实际生活中的应用，如气瓶的容积计算、汽车轮胎的气压控制等，让学生了解等温变化在实际生活中的重要性。

3.等温变化的解决实际问题的步骤：总结如何将等温变化的规律应用到实际问题中，包括分析问题、应用等温变化的规律、计算结果、验证结果。

当堂检测

1.等温变化的概念：请简要描述等温变化的概念，即在恒定温度下，气体的压强和体积之间的关系。

2.等温变化的规律：请简要描述等温变化的规律，即在恒定温度下，理想气体的压强和体积成反比。

3.等温变化的实际应用：请举一个等温变化在实际生活中的应用例子，如气瓶的容积计算、汽车轮胎的气压控制等。

4.等温变化的解决实际问题的步骤：请简要描述如何将等温变化的规律应用到实际问题中，包括分析问题、应用等温变化的规律、计算结果、验证结果。

5.等温变化的局限性：请简要描述等温变化的局限性，即等温变化规律只适用于理想气体，在非理想气体的情况下，等温变化规律可能不适用。

6.等温变化在科学研究中的应用：请简要描述等温变化在科学研究中的应用，如在气象学、化学、物理学等领域的研究中，等温变化规律是重要的基础。

7.等温变化与热力学的关系：请简要描述等温变化与热力学的关系，即等温变化是热力学中的一个重要概念，与热力学中的其他规律如热力学第一定律、第二定律等有着密切的关系。

8.等温变化的实验验证方法：请简要描述等温变化的实验验证方法，包括使用气球和注射器进行实验演示，或者进行分组实验测量气体压强和体积的关系。

9.等温变化的解决实际问题的步骤：请简要描述等温变化的解决实际问题的步骤，包括分析问题、应用等温变化的规律、计算结果、验证结果。

10.等温变化在工程应用中的实例：请举一个等温变化在工程应用中的实例，如气体压缩机、气瓶的设计等。

11.等温变化在医学应用中的实例：请举一个等温变化在医学应用中的实例，如呼吸机、氧气瓶等。

12.等温变化在日常生活中的应用：请举一个等温变化在日常生活中的应用例子，如打气筒、自行车轮胎等。

13.等温变化在环境保护中的应用：请简要描述等温变化在环境保护中的应用，如温室气体排放的控制等。

14.等温变化在能源领域中的应用：请简要描述等温变化在能源领域中的应用，如天然气、石油气的储存和运输等。课后作业1.请用查理定律解释气瓶的容积计算。

2.请举例说明等温变化在汽车轮胎的气压控制中的应用。

3.请用等温变化的规律解释为什么自行车打气时气压会升高。

4.请计算在恒定温度下，一个气瓶的压强和体积的关系。

5.请用等温变化的规律解释为什么热水袋中的气体体积会变大。

补充和说明：

1.气瓶的容积计算：在恒定温度下，气瓶中的压强和体积成反比，即P1V1=P2V2。当气瓶中的气体压强降低时，体积会增大，从而减小气瓶的容积。

2.汽车轮胎的气压控制：通过调整轮胎的气压，可以控制轮胎的体积和压强，从而保证汽车的行驶安全。

3.自行车打气时气压升高：当给自行车打气时，气压会升高，同时体积会减小，这是由于等温变化规律的作用。

4.计算气瓶的压强和体积关系：根据查理定律，在恒定温度下，气瓶的压强和体积成反比，即P1V1=P2V2。通过测量气瓶的压强和体积，可以计算出它们之间的关系。

5.热水袋中的气体体积变大：当热水袋中的水温升高时，气体体积会变大