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你是最优秀的，你一定能做的更好！第八章气体 气体的等温变化1．深刻理解玻意耳定律并能熟练应用，提高用图像分析气体规律的能力。
2．通过小组讨论、展示质疑，学会用实验得出物理规律的方法。
3．养成理论联系实际、勇于探究的科学品质。学习目标诱思导学---学生实验 实验：（1）学生吹气球比赛
（2）观察吊瓶中的水流
学生观察现象，分析原因，并大胆猜测：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积的变化关系？（1）实验方案设计：请同学们自主设计一个实验方案，探究一定质量的气体保持温度不变，压强与体积的定量关系：说出你的设计思路、实验过程以及实验数据的处理方法
实验过程中怎样保证气体的质量是一定的？怎样保证气体的温度是一定的？一、实验探究：等温变化P、V定量关系学生设计实验（1）
①研究哪部分气体？
②怎样保证气体温度T不变?
③空气柱的压强P怎么读出？
④ 空气柱的体积V怎样表示？
⑤怎样处理读取的数据？
观察实验装置，并回答：①研究哪部分气体？②怎样保证气体m不变?③A管中气体体积怎样表示？（L·S）④阀门a打开时，A管中气体压强多大？阀门a闭合时A管中气体压强多大？（p0）⑤欲使A管中气体体积减小，压强增大，B管应怎样操作？写出A管中气体压强的表达式
⑥欲使A管中气体体积增大，压强减小，B管应怎样操作？写出A管中气体压强的表达式
（p=p0+ρgh1）（p=p0-ρgh2）学生设计实验（2） （2）利用气体压强传感器，数据采集器精确探究：等温变化P、V定量关系 V123012341/V12300.20.40.60.8实验结论根据同学们对实验数据的分析，我们得到实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强Ｐ与体积Ｖ成反比。
实验中所用仪器封闭的是空气．如果是换成其它的气体，我们同样也能得出这样的结论。二、玻意耳定律2、公式表述：3、图象表述：1、文字表述：4、适用条件： 一定质量的某种气体，在温度不变的情 况下，压强 p 与体积V 成反比。pV=C 或 p1V1=p2V2压强不太大、温度不太低的各种气体三、气体等温变化的P-V图象(2)温度越高,其等温线离原点越远. 问题：同一气体，不同温度下等温线相同吗？你能判断哪条等温线温度较高吗？你是根据什么理由作出判的？结论:T3>T2>T1(1)等温线是双曲线的一支 一定质量气体等温变化的P-V图象是双曲线，它描述的是温度不变时的P-V关系，称为等温线图象意义(1)物理意义:(2)点的意义：反映压强随体积的变化关系，图线表示一个等温“过程”
图线上每一个点表示某一“状态”
回扣学习目标：深刻理解玻意耳定律并能熟练应用,提高用图 象分析气体问题的能力讨论、交流、展示（约8分钟）
重点讨论的问题：
1、玻意耳定律的内容和公式
2、气体等温变化的 p-V 图象的物理意义---针对训练1
3、应用波意耳定律解决实际问题的思路与步骤---针对训练2、 及拓展提升
讨论要求：
1. 组内集体讨论，遇到困难，及时举手，让老师参与你们的讨论。
2.讨论结束，有展示任务的迅速上台展示，其他同学及时做好巩固落实。
3.组长记录好讨论过程中遇到的疑难问题，准备全班讨论或让老师点拨
展示安排及要求展示自我，提高自信，我是最棒的！拓展提升: ?某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20×105Pa。如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0×105Pa。解 ?设容器原装气体为研究对象初状态?： p1=20×105Pa V1=10L
末状态：? p2=1.0×105Pa V2=？（包含V1?)由玻意耳定律? p1V1=p2V2得即剩下的气体为原来的5％。就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。方法提升：应用玻意耳定律解题的步骤（1）确定研究对象：一定质量的某种气体
（2）明确过程是等温变化
（3）确定气体在初状态的参量P1、V1
（4）确定气体在末状态的参量P2、V2
（5）据玻意耳定律? p1V1=p2V2列方程求解当堂检测1.一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的 （ ） A．4倍 B．2倍 C.1/2 D.1/4 2.在室内，将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于 (设室内大气压强p0＝1atm) A．5atm,3L B．1atm,24L ( )
C．5atm,4.8L D．1atm,30L3. 粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12cm，一个潜水员手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管中2cm，求潜水员潜入水中的深度。(取水面上大气压强p0＝1.0×105Pa，g取10m/s2)
（展示要求：在课堂上展示解题思路和方法，具体解题步骤可放到课后）DBD四、课堂总结1．等温变化：一定质量的气体，在温度不变时，发生压强与体积的变化，叫做等温变化公式： （或 ） 3.适用范围：压强不太大、温度不太低2．波意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强P与体积V成反比4.气体等温变化的 p-V 图象及物理意义5.会用玻意耳定律计算有关的问题 课题：气体的等温变化
一、教学目标
1．知识与技能：
（1）知道什么是等温变化；
（2）知道玻意耳定律是实验定律；掌握玻意耳定律的内容和公式；知道定律的适用条件。
（3）理解气体等温变化的 p-V 图象的物理意义；
（4）会用玻意耳定律计算有关的问题。
2．过程与方法
（1）渗透物理学研究方法的教育：当需要研究两个以上物理量间的关系时，先保持某个或某几个物理量不变，从最简单的情况开始研究，得出某些规律，然后再进一步研究所涉及的各个物理量间的关系。
（2）通过对演示实验的研究，培养学生的观察、分析能力和从实验得出物理规律的能力。
（3）深刻理解玻意耳定律并能熟练应用,提高用图象分析气体问题的能力。
3．情感、态度与价值观
(1)通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯，培养学生学习物理的兴趣。
(2)激情投入，全力以赴，养成理论联系实际、勇于探究的科学品质。
二．教学重点
重点是通过实验使学生知道并掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系，理解 p-V 图象的物理意义，知道玻意耳定律的适用条件。
三．教学难点
（1）学生对探究实验的设计及实验数据的处理
（2）“状态”和“过程”分不清，造成抓不住头绪，不同过程间混淆不清的毛病
四．实验设计
1．实验仪器：仪器Pasco气体压强传感器、Datastudio数据专用处理软件、数据集成记录器、注射器、数据线、多媒体
2．用注射器取10ml空气，连接气体压强传感器，通过数据集成记录器。在温度保持不变的情况下，缓慢移动注射器的活塞，分别记录：压缩10ml、8ml、6ml、5ml；膨胀11ml、13ml、15ml、17ml、20ml时的气体压强值
五．教学设计
教师活动
学生活动
点评
引入新课
演示实验：（1）每小组分发两个气球和两个矿泉水瓶，其中一个矿泉瓶有小孔，学生分小组演示向瓶中的气球吹气，向没有小孔的瓶中的气球吹气比有小孔的瓶中的气球中吹气困难.
（2）为什么吊瓶中的水流的越来越慢，最后不再流出
激发学生思考原因引入新课：等温变化
（二）教学过程设计
1．一定质量的气体保持温度不变，压强与体积的关系
描述一定质量气体状态的物理量有温度、体积和压强。要研究它们之间的关系，
我们利用这种控制条件的研究方法（控制变量法）研究气体状态参量之间的关系。
（1）定性验证一定质量的气体，在温度保持不变的情况下，压强与体积的关系
（2）学生猜测一定质量的气体，在温度保持不变的情况下，压强与体积的关系？
2．较精确的研究一定质量的气体温度保持不变，压强与体积的定量关系：
（1）实验仪器：仪器Pasco气体压强传感器、Datastudio数据专用处理软件、数据集成记录器、注射器、数据线、多媒体
实验前，请同学们思考以下问题：
①怎样保证气体的质量是一定的？②怎样保证气体的温度是一定的？
（2）实验过程及数据的采集：
用注射器取10ml空气，连接气体压强传感器，通过数据集成记录器。在温度保持不变的情况下，缓慢移动注射器的活塞，分别记录：压缩10ml、8ml、6ml、5ml；膨胀11ml、13ml、15ml、17ml、20ml时的气体压强值
（3）数据的处理与分析：
问题：根据P-V图线是曲线，能否说明压强与体积成反比关系？又该怎样处理数据？
（4）实验结论
3．玻意耳定律的内容
一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。这个规律叫做玻意耳定律
表达式：pv=C（常量）或p1V1 = p2V2
玻意耳定律的适用条件:
英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自在实验室通过实验发现：实验定律
4、气体等温变化的P-V图像
纵轴代表气体的压强；横轴代表气体的体积；选取恰当的分度和单位。
请学生讨论一下图线该是什么形状，并根据实验数据把它画出来
关于等温线（P-V图像）的讨论
① 图象上的一个点代表什么？
②整个曲线代表什么？
③一定质量的气体，不同温度下的等温线是否相同？
针对练习1：如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是：（ ）
A.从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比
B.一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的
C.有图可知T1＞T2
D.有图可知T1＜T2
针对练习2：某容器的容积是10L，里面盛的气体的压强为2x106pa，如果温度不变，把这些气体装入另一容器中，气体的压强变为1x105pa，那么，这个容器的容积是多少升？
拓展提升：?某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20×105Pa。如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0×105Pa。
提示：就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。
探讨用玻意耳定律解决实际问题的步骤和方法：
当堂检测
1.一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的 ( )
A．4倍 B．2倍 C. D.
2.在室内，将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于 (设室内大气压强p0＝1atm) ( )
A．5atm,3L B．1atm,24L
C．5atm,4.8L D．1atm,30L
3. 粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12cm，一个潜水员手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管中2cm，求潜水员潜入水中的深度。(取水面上大气压强p0＝1.0×105Pa，g取10m/s2)
课堂小结
1．玻意耳定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。pv=C（常量）或p1V1 = p2V2
2．玻意耳定律的适用条件：压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的气体
3.气体的等温线可用P-V图像或P-1/V图像
表示
4. 掌握用玻意耳定律解决实际问题的步骤和方法
学生思考后积极回答
学生分小组演示向瓶中的气球吹气，比单独在空中吹气困难，通过实践分析原因：瓶中的气体温度不变，体积减小，压强增大。
瓶中的气体温度不变，体积减小，压强增大。
每小组分发一支注射器，定性验证一定质量的气体，在温度保持不变的情况下，压强与体积的关系：压强增大，体积减小；压强减小，体积增大
可能成反比的关系
注射器密封要好
缓慢移活塞，筒不与手接触
学生参与实验过程及数据的采集过程
根据数据，画出气体的压强与体积的变化图线
根据P-V图线是曲线，不能否说明压强与体积成反比关系
画出P-1/V图线，若压强与体积成反比，则P-1/V图线是过原点的一条直线
一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比
一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。
pV=C 或p1V1=p2V2
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。
学生讨论后口头展示：
①图象上的一个点代表一定质量气体的某一状态
②一定质量气体等温变化的一个过程（曲线代表一定质量气体的一条等温线）
③一定质量的气体，不同温度下的等温线不同；温度越高，越远离坐标原点
学生讨论后口头展示：
答案：ABD
学生展板上展示
解：P1=2x106pa V1=10L
P2=1x105pa V2=?
玻意耳定律? p1V1=p2V2
得：V2=P1V1/P2=2x106 x 10/1x105L
=200L
学生展板上展示：
解：设容器原装气体为研究象
初态? p1=20×105Pa
? V1=10L
末态? p2=1.0×105Pa
? V2=？L
?
据玻意耳定律? p1V1=p2V2得
V2=P1V1/P2=20×105×10/1.0×105L
=200L
所以V1/V2=10/200=5％
即剩下的气体为原来的5％。
（1）确定过程是等温变化
（2）明确研究对象：一定质量的某种气体
（3）确定气体在初始状态的参量P1、V1和末状态的参量P2、V2
（4）据玻意耳定律? p1V1=p2V2列方程求解
学生口头展示：
1.答案：D
2.答案：BC
学生说清思路即可，解题过程可放到课后
学科班长对本节课进行总结
（1）知道什么是等温变化；知道玻意耳定律是实验定律；掌握玻意耳定律的内容和公式；知道定律的适用条件。
（2）理解气体等温变化的 p-V 图象的物理意义
（3）会用玻意耳定律进行有关计算。
通过生活中的经验，激发学生学习的积极性
演示实验激励学生思考
通过演示实验活动，让学生获得感性的认识
科学的现代实验，及多媒体的应用，让复杂的实验变得信手拈来实，使问题变得如此简单
先让学生根据数据，建立合适的坐标系，确定合适的标度，画出P-V图像；获得感性的认识，并归纳实验结论
学生据图像进行总结和归纳
先小组讨论，再口头回答问题
针对练习及拓展提升让学生展示到展板上并点评
及时归纳总结解题方法
对学生课堂掌握的知识进行及时反馈
最后5分钟学生及时总结，提高学生的归纳总结能力，语言组织和表达能力，养成良好的学习方法
第八章 气体
第一节 气体的等温变化
滨城区二中
杜忠田
