2.2 气体的等温变化 实验说课课件 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册(共24张PPT)

(共24张PPT)
高中物理
气体的等容变化 实验说课
查理定律
一、教材分析
查理定律是人教版物理选修3-3第八章第二节《气体等容变化和等压变化》的内容。查理定律是理想气体三大实验定律之一。是气体非常重要的定律之一，也是学生必须掌握的定律。
二、学生情况分析
学生在学习本节课前，已经学习了气体的状态参量，知道了玻意耳定律。这为本节课的学习打下了良好的基础。学生之前进行过有关传感器的实验，为本节课的分组实验打下了良好的基础。
三、教学目标
1、知识目标
（1）通过实验知道气体等容变化的规律
（2）通过实验熟练DIS系统的操作
2、能力目标
通过传感器采集数据，建立合适的坐标系进行数据处理，得出气体等容变化的规律
3、德育目标
通过本节的实验，让学生了解物理规律的建立过程，通过对传感器的使用，增加学生对学习科学技术的兴趣
四、教学重点和难点
1、教学重点
查理定律内容
2、教学难点
如何进行气体的等容变化的实验
五、传统的查理定律实验所使用的实验器材
实验器材：烧瓶（带软木塞）、玻璃管、橡皮连接管、U型管压强计、温度计、盛水容器、冰、冷水、几种不同温度的热水
传统实验的缺点
采用冰和冷热水调节容器的温度来调节气体的温度，调节范围小，调节的没有梯度
采用U型管压强计和温度计测量，读数误差大
实验要求气体密闭性要好，所以密封较难
实验结束后，处理数据，绘制P-T图较为麻烦
实验操作复杂，需要时间较长
水银气压计使用的安全问题
网上已有的利用传感器的实验
不足之处：
1、温度变化没有梯度2、控制气体的体积较不容易，容易带来较大误差
本实验所使用的实验器材
压强传感器
温度传感器
烧杯
石棉网
铁架台
酒精灯
一定质量的
密封气体
1、 实验装置及方法
本实验采用水浴加热，使气体的温度从285k逐渐加热至330k左右，在此之间梯度取样多组。建立坐标系，横坐标热力学温度，纵坐标压强做出图像。
学生课堂仪器安装和采集数据
2、实验结果
3、数据处理的拟合
学生实验数据处理
4、结论
(一)、一定质量的某种气体，在体积不变时，压强P和热力学温度T成正比。 ——查理定律
（二）、表达式：P=CT 或 P/T=C
（三）、适用条件:压强不太大，温度不太低
5、本实验的优点与创新之处
采用水浴加热，温度缓慢上升；
采用传感器测量温度和压强，可以进行梯度调节，并且数据准确度更好；
采用电脑绘图，可以更准确且高效的完成实验，学生易观察；
学生分组实验，让学生掌握知识的同时，更加掌握实验技能，提高学习兴趣。
6、通过此实验实现的教学目标
1、使学生更好的掌握查理定律；
2、通过实验让学生了解传感器的应用，加强学生对物理知识的兴趣；
3、通过实验，使学生认识到前人工作的辛苦，体会科学的精神。
七、实验教学过程
（一）课堂引入
1、气体的状态参量：P、T、V
2、气体等温变化的规律：玻意耳定律
一定质量的气体体积不变时，压强和温度什么关系？
（二）实验仪器介绍
通过实验需要测量的物理量来选择实验仪器
1、一定质量的等容变化的气体——密封气体
2、测压强——压强传感器
3、改变温度——水浴加热，烧杯，酒精灯，石棉网
4、测温度——温度传感器和探头
（三）实验过程（学生分组实验）
1、连接实验装置
2、设定温度梯度，进行采样
3、数据处理
（四）实验结论和查理定律
总结实验得到的规律，给出查理定律的内容以及查理等前人所做的工作说明。
八、误差分析
1、实验中，虽然气体的质量和体积已经很小了，但在测量温度的时候，还是会出现气体温度变化比水的要缓慢，即温度计读数偏大；
2、气体的温度不宜过高，过高气体压强过大，容易溢出容器，造成气体质量减小；
3、实验中、由于实验仪器密封性，以及传感器的读数灵敏度所造成的系统误差。
九、实验效果
本实验的误差较小，通过实验，学生可以总结出气体的等容变化规律。其次，通过实验，学生对物理的兴趣更加浓了，通过学生自己动手操作，增强了学生学习的兴趣，求知欲，更认识到了科学实验的重要性。
十、教学反思
实验是物理学的基础，有实验的课堂所呈现出来的效果要远远高于没有实验枯燥的理论。所以在物理教学中要加强实验的教学，尤其是学生分组实验。同时要不断的改进实验，让实验更加的准确，更具有趣味性。
海南
THIS IS HAINAN