高中物理第4章气体4.2气体实验定律的微观解释教案鲁科版选修.doc

气体实验定律的微观解释一、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：滴液瓶中装有枯燥的空气，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：①研究对象在哪儿？②当A管向上运动时，B管中的水银面怎样变化？③当A管向下运动时，B管中的水银面怎样变化？④怎样保证瓶中气体的体积不变？⑤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？①烧瓶用胶塞塞好，与水银压强计B管连接处密封好．②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①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．②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：仍请学生答复此时怎样移动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③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．④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．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为斜率所以精确的实验指出 t外推=-273℃3．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下述规律：一定质量的气体，在体积保持不变的情况下，温度每升高〔或降低〕1℃，上述内容就是查理定律．设一定质量的气体，保持体积不变的条件下，0℃的压强为p0，t℃时的压强为pt，那么有上述为查理定律数学表达式．适用条件[①温度不太低；②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2.0103Pa，那么 [ ]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．五、说明1．每次改变容器内的水温，应有足够的时间使烧瓶内气体与水到达热平衡，再调整A管的高度，使B管中水银面恢复到初始标记位置．2．为不使课堂气氛松懈，可课前将全部实验过程录像，课上播放．为使学生信服，可请适当数量的学生代表参加．3．建议：要求每个学生都动手根据数据表格，建立p-t坐标系，画出图象．教师可利用投影仪展示其中较好的．。