2022年高三物理 8.2、气体的等容变化和等压变化教案 新人教版选修3-3

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资源描述
2022年高三物理 8.2、气体的等容变化和等压变化教案 新人教版选修3-3一、教学目标1物理知识要求:(1)知道什么是气体的等容变化过程;(2)掌握查理定律的内容、数学表达式;理解p-t图象的物理意义;(3)知道查理定律的适用条件;(4)会用分子动理论解释查理定律。2通过演示实验,培养学生的观察能力、分析能力和实验研究能力。3培养学生运用数学方法解决物理问题的能力由图象总结出查理定律。二、重点、难点分析1查理定律的内容、数学表达式、图象及适用条件是重点。2气体压强和摄氏温度不成正比,压强增量和摄氏温度成正比;气体原来的压强、气体在零摄氏度的压强,这些内容易混淆。三、教具1引入新课的演示实验带有橡皮塞的滴液瓶、加热装置。2演示一定质量的气体保持体积不变时,压强与温度的关系查理定律演示器、水银气压计、搅棒、食盐和适量碎冰、温度计、保温套、容器。四、主要教学过程(一)引入新课我们先来看一个演示实验:滴液瓶中装有干燥的空气,用涂有少量润滑油的橡皮塞盖住瓶口,把瓶子放入热水中,会看到塞子飞出;把瓶子放在冰水混合物中,拔掉塞子时会比平时费力。这个实验告诉我们:一定质量的气体,保持体积不变,当温度升高时,气体的压强增大;当温度降低时,气体的压强减小。请学生举一些生活中的实例。下面我们进一步研究一定质量的气体保持体积不变,气体的压强随温度变化的规律。(二)教学过程设计1气体的等容变化结合演示实验的分析,引导学生得出:气体在体积不变的情况下所发生的状态变化叫做等体积变化,也叫做等容变化。2一定质量的气体在等容变化过程中,压强随温度变化的实验研究(1)实验装置查理定律演示器请学生观察实物。请学生结合实物演示,弄明白如下问题:研究对象在哪儿? 当A管向上运动时,B管中的水银面怎样变化? 当A管向下运动时,B管中的水银面怎样变化?怎样保证瓶中气体的体积不变?瓶中气体的压强怎样表示?(当B管中水银面比A管中水银面低时;当B管中水银面比A管中水银面高时)(2)用气压计测量大气压强p0= mmHg(注意水银气压计的读数方法。)请两位学生读出当时的大气压强值。(3)实验条件:一定质量的气体、一定的气体体积请学生讨论:怎样保证实验条件? 烧瓶用胶塞塞好,与水银压强计B管连接处密封好。 使水银压强计的A管水银面与B管水银面一样高,并将B管水银面的位置记下来。(室温)(4)实验过程 将烧瓶置于食盐加碎冰溶化的混合物中,烧瓶要完全没入。(请学生估测发生的现象)现象:烧瓶中气体体积减小,B管中水银面上升,A管中水银面下降。气体压强减小。措施:请学生讨论此时怎样移动A管才能使B管中水银面恢复到初始的标记位置。记下此时A、B管中水银面的高度差。 将烧瓶完全置于冰水混合物中。(请学生估测发生的现象)现象:烧瓶中气体体积仍小于室温时的标记体积,B管中水银面仍高于A管中水银面,但A、B两管中水银面高度差减少。措施:仍请学生回答此时怎样移动A管才能使B管中水银面恢复到初始的标记位置。记下此时A、B管中水银面的高度差。 将烧瓶完全置于30 的温水中。(请学生估测发生的现象)现象:B管中水银面低于标记位置,A管中水银面高于标记位置。措施:请学生讨论应怎样移动A管,才能使B管中的水银面恢复到初始标记位置。记下此时A、B管中水银面的高度差。 将烧瓶再分别完全置于45的温水中,60、75的热水中,重复上述过程。(5)实验数据表格实验次数123456气体温度()20030456075气体压强mmHgp0= mmHg 室温 请学生计算:(1)以0气体压强为参照,气体温度每升高1,增加的压强值是0时气体压强值的多少分之一。(2)以0气体压强为参照,气体温度每降低1,减少的压强值是0时气体压强值的多少分之一。(6)图象(以实际实验数据为准,此处仅为示意图)由此图象,可写出如下方程:p=p0+kt其中k为斜率精确的实验指出t外推=-2733实验结论查理定律1787年法国科学家查理通过实验研究,发现所有气体都遵从定律查理。适用条件:温度不太低;压强不太大。微观解释:请学生自学课本。4查理定律的应用例1 一定质量的气体,保持体积不变,温度从1升高到5,压强的增量为 2.0103 Pa,则 A它从5升高到10,压强增量为2.0103PaB它从15升高到20,压强增量为2.0103PaC它在0时,压强约为1.4105Pa答案:C。(解题过程略)例2 密闭容器内装有一定质量的气体,当温度升高5时,气体答案:227(解题过程略)(三)课堂小结1一定质量的气体,在体积保持不变的情况下,温度每升高(或降2查理定律可以用 p-t 图线来表示。3查理定律是个实验定律。不论什么气体,只要符合压强不太大(和大气压比较)、温度不太低(和室温比较)的条件,都近似地符合这个定律。
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