课题名称：《玻意耳定律》
科目与章节：高中物理选修3-3第四章的第一节
课时设计：1课时
一、教材分析：
《玻意耳定律》是典型的以实验结论作为规律的规律探究教学课，安排学生分组探究实验是很有必要的。因此，本节课选用的方式是将实验探究的过程完全交给学生，利用PASCO数字化实验进行课堂分组探究。应用数字化实验室的先进教学条件可以把学生的实验数据共享，方便大家进行交流和讨论；得到规律后通过设计拓展实验，让学生们利用所学的规律和探究仪器实际测量小物体的体积，这样能够激发学生的学习兴趣达到更好的教学效果。
二、课标分析：
选修模块选修3－3是选修模块。高中物理课程标准的对于理想气体状态方程的要求是通过实验，使学生了解气体实验定律，知道理想气体模型。用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。活动建议是：观察气压保温瓶的构造，讨论气压保温瓶的出水原理。
从高中物理课程标准的要求可以看出，气体实验定律是学习本章其他知识的基础，课程标准只要求通过实验了解气体实验定律的内容，能够定性的解释一些相关的现象，并不要求更多的计算，因此教学中教师应重点引导学生通过实验研究，归纳总结出三个实验定律，同时在实验过程中，要求学生在教师的指导下，掌握实验仪器的基本使用方法，了解用控制变量法研究多个变量的问题，熟悉探究实验的基本过程，培养学生能够设计实验、能够独立进行实验、收集并处理实验数据的能力。
三、学情分析
以气体为研究对象的情况，学生在高中阶段确实是第一次遇到。所以解题时不知从何入手是很正常的。但是只要紧紧抓住这两个要点：一是研究对象的选取，二是初末状态的找寻。遇到问题不慌不忙，按照步骤和方法，一步一步去思考，那么很多问题都会迎刃而解的。
气体实验定律是学习本章其他知识的基础，课程标准只要求通过实验了解气体实验定律的内容，能够定性的解释一些相关的现象，并不要求更多的计算，因此教学中教师应重点引导学生通过实验研究，归纳总结出三个实验定律，同时在实验过程中，要求学生在教师的指导下，掌握实验仪器的基本使用方法，了解用控制变量法研究多个变量的问题，熟悉探究实验的基本过程，培养学生能够设计实验、能够独立进行实验、收集并处理实验数据的能力。
四、重点难点：
高中学生以前从没有接触过以气体为研究对象的问题，同时气体这个物质看不见又摸不着，很抽象，所以很多学生在研究对象的选取上就存在很大的困难。其次的一个难点是气体压强的计算。学生在初中阶段压强的计算是忽略大气压强，而在高中阶段，大气压强是不能不考虑的因素。所以，学生在求气体压强的时候，就容易弄错了。如果我们能够帮助学生突破这两个难点，首先等温变化的问题肯定是迎刃而解，其次对后面两节的等容变化和等压变化的学习，也是非常有帮助的。
五、教学目标：
1.知道玻意耳定律的内容，能够运用这个规律解释相关的物理现象。
2.能够独立完成探究玻意耳定律的实验。
3.通过对玻意耳定律的探究，体验科学探究活动，学习研究多个相关物理量的关系的方法，体会用图像处理问题的方法。
六、教学过程设计
⒈创设情境，引入新课
利用手捂细口瓶的演示实验让学生观察和定性的感受描述理想气体的三个状态参量的变化，使学生进入到本节课的探究状态中来。
⒉提出探究问题，讨论探究方法
提出探究问题是要研究三个状态参量的变化满足怎样的规律。研究方法是控制变量法。而本节课的实验就是要控制温度不变研究体积和压强之间的关系即玻意耳定律。
⒊明确可行的实验探究方案
首先是提出如何能够准确的测量各个物理量的问题；
然后是演示用数字化实验的装置可以准确而且容易的实现测量；
最后是演示测量以及收集数据的过程，实际的测量一组体积和压强成反比关系的数据给学生一个定量的成反比的印象，讲述实验中要注意的问题。
⒋分组实验，收集数据
学生利用数字化实验仪器进行分组探究实验，并汇报各组实验的数据，对数据进行定性的分析。
学生利用网上邻居实现实验数据共享并进行汇报与交流。
⒌分析数据，得出结论
学生利用数字化实验中计算机强大的数据分析功能，对测量中收集的数据进行定量分析，分别从做乘积是定值，做压强随体积的函数图象是反比例曲线，压强随体积的倒数是正比例曲线这三种数据处理的结果都能说明在温度不变的情况下压强与体积成反比。
学生利用网上邻居实现实验数据共享并进行汇报与交流。
⒍归纳总结，得出规律
教师领着学生从实验结果中归纳总结出玻意耳定律的内容，并理解玻意耳定律的文字，数学表达式和数学函数图象的表达形式。
⒎理解规律，拓展应用
先利用一个例题的形式让学生上黑板解题求一个不规则物体的体积，然后用例题所给的思路和原理设计一个拓展实验，让学生用手里面的仪器实际测量一个不规则物体的体积，这也体现了物理教学的STS(从生活中来到生活中去)的教学思想。
⒏课堂小结，安排作业
七、课后教学反思
在备课的过程中，不断思考如何准确把握课程标准的要求，并且一直在思考应该怎样理清《气体》这一章的整体脉络，课堂教学的着眼点应该放在哪里，应该在什么样的指导思想下去设计这一章的课堂教学等一系列问题。在学生的实验探究教学中，各个环节的教学设计必须要有一定的目的而且要紧密相连。在这节课的设计中，我首先让学生定性的感受到各个物理量的变化，其次又展示了一组成反比关系的特殊数据，然后才让学生分组定量探究，在学生实验之前的这些铺垫对于学生顺利完成实验探究起到了很好的作用。在规律内容教学这个环节中，注意到了教给学生用不同的形式表述定律的内容，这其中包括：文字表述、数学表达的两种形式、图像表示，这样学习过程对学生深刻的理解玻意耳定律的内容是很有必要的。引导学生通过代数和图象两种方式分析实验数据总结出玻意耳定律，再用图象分析数据的过程中还应用了化曲为直的科学方法，更有助于学生对规律的理解。应用物理规律解决实际问题是规律教学的一个重要环节，对于这一部分教学的设计，我的想法是这样的：先让学生用玻意耳定律的公式去做一个物理练习题，然后用这个练习题目提供的情景来设计实验，让学生自己动手去测量一个不规则物体的体积，这样既反映了物理教学的STS思想，也激发了学生学习物理的兴趣。
在规律内容的探究性教学中都是由教师先进行演示实验，然后学生分组实验来完成教学的，那么在这个环节中如果学校没有传感器实验设备的话，由针管做成的实验仪器同样可以达到相同的目的，还有就是查理定律、盖-吕萨克定律和玻意耳定律是完全相同的实验定律，在教学中可以采用相同的教学方法，重要的是要做好两个关键的实验。由于各种原因，盖-吕萨克定律的实验还没有突破，我争取能够找到完成这个实验更好的方法。
以气体为研究对象的情况，学生在高中阶段确实是第一次遇到。所以解题时不知从何入手是很正常的。但是只要紧紧抓住这两个要点：一是研究对象的选取，二是初末状态的找寻。遇到问题不慌不忙，按照步骤和方法，一步一步去思考，那么很多问题都会迎刃而解的。
玻意耳定律同步试题
一、选择题
1．一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处，它的体积约变为原来的体积的（温度不变，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10m/s2） （ ）
A．3倍 B．2倍 C．1.5倍 D．0.7 倍
2．一个开口玻璃瓶内有空气，现将瓶口向下按入水中，在水面下5m深处恰能保持静止不动，下列说法中正确的是 （ ）
A． 将瓶稍向下按，放手后又回到原来位置
B． 将瓶稍向下按，放手后加速下沉
C． 将瓶稍向上提，放手后又回到原处
D． 将瓶稍向上提，放手后加速上升
3．如图，两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空，球形容器的半径为R，大气压强为p。为使两个半球壳沿图箭头方向
互相分离，应施加的力F至少为： （ ）
A．4πR2p B．2π R2p C．πR2p D．πR2p/2[
4、一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量发生变化的有：（ ）
A、气体的体积 B、单位体积内的分子数 C、气体的压强 D、分子总数
5、如图所示，开口向下插入水银槽的
玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内外水银
高度差为h，若缓慢向上提起玻璃管（管口未
离开槽内水银面），H和h的变化情况是（ ）
A、h和H都增大 B、h和H都减小
C、h增大，H减小 D、h减小，H增大
6．一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度 （ ）
A、一直下降 B、先上升后下降
C、先下降后上升 D、一直上升
7、如图所示，U形管的A端封有气体，B端也有一小段气体。先用一条小铁丝插至B端气体，轻轻抽动，使B端上下两部分水银柱相连接，设外界温度不变，则A端气柱
的： （ ）
A、体积减小 B、体积不变
C、压强增大 D、压强减小
8、一定质量的理想气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小2 atm时
体积变化4L，则该气体原来的体积为： （ ）
A、4/3L B、2L C、8/3L D、8L
9、竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，
如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，
在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小
孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的
情况为： （ ）
A、p、V都不变 B、V减小，p增大
C、V增大，p减小 D、无法确定
二、填空题：
10、如图所示，质量分别为m１和m２的同种气体，分别以恒定的温度t１和t２等温变化，
变化过程分别用图中等温线1和2表示，如m1=m2，则t1____t2 ；如t1=t2，则m1______m2，
(填“>”“=”或“<”)
三、计算题：
11、一个右端开口左端封闭的U形玻璃管中装有水银，左侧封有一定质量的空气，如图8.1—11所示，已知，空气柱长是40cm，两侧水银面高度差56cm，若左侧距管顶66cm处的k点处突然断开，断开处上方水银能否流出？这时左侧上方封闭气柱将变为多高？（设大气压强为1.013×105Pa）
课件14张PPT。玻意耳定律
高中物理·鲁科版·选修3-3气体实验定律用控制变量法研究被封闭的一定质量的理想气体拍照片，演示实验大针管拍照片，分组实验小针管理解应用⑴实验的研究对象是什么？
⑵整个实验过程的条件是什么？
⑶怎么才能保证⑵中所述各种条件得到满足？
⑷我们要研究的问题是什么？
注射针管和软管内被封闭的一定质量的气体。气体的温度保持不变。不用手触摸或握住注射器侧壁；拉动活塞时要缓慢；改变气体体积后不要立即读数，待稳定后再读数。 气体的体积和压强之间的关系。玻意耳定律的内容1.文字表述3.图象一定质量的气体，在气体的温度保持不变的情况下，压强与体积成反比。 1.文字表述2.数学公式理解应用 例题 在如图所示的量筒中有一个不规则小物体，用活塞封闭上端，压缩活塞，当体积为V1时压强为P1，当体积为V2时压强为P2，求量筒内小物体的体积是多少。方法一：方法二：图象法理解应用利用实验仪器，精确测量不规则小物体的体积。理解应用1.控制变量法研究玻意耳定律课堂小结2.玻意耳定律的内容3.玻意耳定律的应用—测不规则物体的体积一定质量的气体，在气体的温度保持不变的情况下，压强与体积成反比。 A层完成学案上必做题课后作业B层完成学案上必做题和选做题谢谢，再见！ 2019年4月高中物理·鲁科版·选修3-3
