【课题】
第4章第1节
气体实验定律
一、教材分析
1、教材地位
“气体实验定律”是山东科学技术出版社（鲁科版）高中物理选修3-3第4章第1节的内容，气体的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，因此，教学的重点是引导学生通过实验研究，归纳总结出3个实验定律，要求学生能够独立地进行实验探究。同时，在实验的过程中体验猜想、控制变量和运用图象处理物理问题的方法，在“知识与技能”方面则要求不高，只要求学生知道气体实验定律的内容，能够定性解释一些相关现象气体的实验定律与气体的压强、温度和体积有关。
2、教学目标设计
对探究实验的教学，要特别重视在教师的引导下学生的自主探究重视实验过程，培养学生设计实验、独立进行实验、收集处理实验数据的能力。为了以学生的发展为本，面向全体，全面发展提高科学素养为指导思想，并结合教学大纲、新课程标准的要求，我制定如下核心素养目标：
核心素养目标
物理观念
气体的压强、热力学温度、体积
科学思维
控制变量法、图像法、玻意耳定律内容表达式、查理定律内容表达式、盖·吕萨克定律内容表达式
科学探究
温度不变时，压强和体积的关系、体积不变时，压强与热力学温度的关系、压强不变时，体积与热力学温度的关系
科学态度与责任
感悟科学探究的过程，学习研究多个相关物理量间关系的方法，体会用图像法处理实验数据。
评价标准
形成性评价：学生在探究过程中体现出的参与的欲望与团队的合作精神以及在实验过程中反映出的实验动手能力和分析解决问题的能力。终结性评价：学生获得的实验体验和数据的准确性。
二、教法分析
学生通过前面知识的学习已经对气体分子的运动和压强的产生有了一定的认识，形成了一定的认知结构，并初步学会了计算压强的方法，为本节课的学习奠定了基础。因此，我将本节的教学分为三个主要环节。
第一环节：通过问题引领和观看相应视频引入教学。
第二环节：通过学生动脑动手参与探究体会物理规律的形成的过程。
第三环节：学以致用对知识进行巩固，在拓展提升中发展学习的能力。
三、学法指导
基于学生学情考虑，我采用课堂学案和课后分类作业相结合的方法，对学习的知识加以理解和应用。主要目的在于：
1、让学生在理论和实验探究中初步感知知识的形成过程；
2、让学生在合作中体验探究的过程和方法；
3、在训练中提升学生知识的应用。
四、完整教案设计
《气体实验定律》学案
一、教学目标
1、知道描述气体状态变化的状态参量。
2、知道气体实验定律的实验装置和实验过程，掌握气体实验定律的内容与公式表达。
3、知道实验定律的成立条件。
二、教学重点
实验定律的探究、内容和公式应用
三、教学难点
应用实验定律处理实际问题
四、新课教学
实验探究:
1．玻意耳定律（等温变化）
次
数
1
2
3
4
5
体积V（×S）
4
3.5
3
2.5
2
压强P（×105Pa）
体积倒数1／V
0.25
0.285
0.33
0.4
0.5
PV乘积
(1)实验数据记录：
(2)图像法处理数据
(3)内容:
(4)公式
2.查理定律（等容变化）
(1)内容:
(2)公式
3.盖·吕萨克定律（等压变化）
(1)内容:
(2)公式
五、典型例题：
【例1】如图，气泡在湖面下深h处的压强为2P、体积为V,当它缓慢上升到湖面时，它的压强为P,体积为多少？（假设水的温度保持不变）
【例2】如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左面汽缸的容积为V，A、B之间的容积为0.1V。开始时活塞在A处，缸内气体的压强为0.9p（p为大气压强），温度为T，现缓慢加热汽缸内气体，直至活塞到达B处。
（1）活塞刚离开A处时的温度TB；
（2）求活塞刚好到达B处时的温度TA
六、随堂巩固训练：
1.如图所示，图象上的一个点代表什么？曲线AB代表什么变化过程？
2、如图所示，上部封闭有latm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。当水面上方气体温度与外界沮度相等时，求气体压强。
3、一定质量的某种气体在20℃时的压强是1.0×105Pa，保持体积不变，温度升高到50℃，压强是多少？温度降到－17℃时，压强是多少？
【课后分类作业】
【小试身手
轻松过关】（A层次）
1、如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( )
A．体积不变，压强变小
B．体积变小，压强变大
C．体积不变，压强变大
D．体积变小，压强变小
2、对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )
A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍
B．气体的热力学温度升高到原来的二倍
C．气体的摄氏温度降为原来的一半
D．气体的热力学温度降为原来的一半
3、一定质量的气体，压强为3
atm，保持温度不变，当压强减小了2
atm，体积变化了4
L，则该气体原来的体积为( )
A.
L
B．2
L
C.
L
D．3
L
4、下图中，p表示压强，V表示体积，T为温度，各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是( )
【基础训练
锋芒初显】（B层次）
5、如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是
( )
A．D→A是一个等温过程
B．A→B是一个等温过程
C．A与B的状态参量相同
D．B→C体积减小，压强减小，温度不变
6大气压强p0＝1.0×105
Pa.某容器的容积为20
L，装有压强为20×105
Pa的某种气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩下的气体质量与原来气体的质量之比为( )
A．1∶19
B．1∶20
C．2∶39
D．1∶18
7、如图所示，一定质量的某种气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．
【举一反三
思维拓展】（C层次）
8、某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。已知外界大气压强为p0＝1.0×105Pa，压力阀质量m=0.1kg，气孔横截面积为0.25cm2，压力锅的容积为5L，初始锅内
气体压强与大气压强相等，内部气体温度为300K。
(1)锅内气体的最大压强可达多少？
(2)假定压力阀被锁定，当锅内气体温度被加热到462K
时，保持其温度不变，解除锁定，压力阀被顶起，求当压力阀落下时，剩下气体和原有气体分子数密度之比是多少？
【课堂评价量规】
在教学中充分发挥教学评价的导向作用，以学习评价促进学生的发展。在本节教学中，我主要通过生评与师评相结合的方式对学生的学习加以评价。
评价指标（权重）
评价标准描述（总分：100分）
评价
优秀
良好
合格
需改进
生评
师评
情感态度（10%）
对学习内容有浓厚的学习兴趣，学习态度认真负责，积极主动。
对学习内容有较浓厚的学习兴趣，学习态度认真负责，积极主动。
对学习内容有学习兴趣不大，学习态度较认真负责，较积极主动。
对学习内容没有兴趣，学习态度不认真负责缺乏积极主动。
?
?
学习活动参与度（20%）
积极举手发言，积极参与讨论与交流。学习中有明显的创新意识，且观点有一定的合理性。学习活动过程规范有序，效果明显，很好地完成自己所承担的任务
能举手发言，有参与讨论与交流。学习中有一定的创新意识。学习活动过程比较规范，效果较明显。能较好的完成承担的任务
较少有举手发言，较少参与讨论与交流。学习中有一定的创新意识。学习活动过程基本规范、完整。基本能完成承担的任务。
几乎不举手发言，不参加讨论与交流。学习中能开始培养创新意识。学习活动过程无序，目标不明确，效果不明显，不能完成承担的任务。
?
?
合作交流（20%）
主动和同学配合,分工合作,乐于帮助同学,清楚地表达自己的观点；虚心、认真倾听同学的观点、意见,能完整、清楚地表达自己的观点。
能和同学配合,很好地完成自己份内的工作；会倾听同学的观点、意见,能比较完整地表达自己的观点。
有时会帮帮忙,有时觉得一个人学习更好；不太喜欢发表自己的观点,或者不太愿意倾听同学的观点,只顾表达自己的观点。
无法与同学合作,与同学的意见不合；不太愿意发表自己的观点,也不愿意听同学的观点。
?
?
学习成果（30%）
能设计实验验证力的分解的方法；能总结力的分解的一般思路；能掌握力的分解规律；能迅速、规范完成相应导学案上的练习。正答率高。?
能设计实验验证力的分解的方法；能总结力的分解的一般思路；基本能掌握力的分解规律；能迅速、规范完成相应导学案上的练习。正答率较高。?
不能设计实验验证力的分解的方法；能总结力的分解的一般思路；基本能掌握力的分解规律；基本迅速、规范完成相应导学案上的练习。正答率较低。?
不能设计实验验证力的分解的方法；能总结力的分解的一般思路；不能掌握力的分解规律；不能迅速、规范完成相应导学案上的练习。?
?
?
总评：（评语和总得分）
（总评在60分及以上为合格；75分及以上为良好；85分及以上为优秀）
在整个教学过程中，对于“学生是否有浓厚的学习兴趣，是否能主动地参与学习，是否能在教师指导下自主学习课本内容，是否能认真听讲，在课堂中是否能积极发言”等方面适时适度地对学生进行表扬，可以起到激励与促进的作用，让学生能在教师的评价中获得自信，体验到成功。
例1图
A
B
V
0
例2图
1题图
4
2
2
1
2题图
1
2(共12张PPT)
气体实验定律
探究气体等温变化的规律
体验：
一定质量的某种气体，温度不变，当体积缩小时，压强有什么变化？你怎么体会到的？
猜想：
问题：
对一定质量的气体，温度不变的情况下，压强与体积有何关系？
实验装置
实验探究：
压强计
封闭气体
橡皮帽
活塞
思考：
（1）研究对象是什么？
（2）如何改变气体积？
（3）如何知道体积？
（4）如何知道压强？
手勿触摸
缓慢推拉
1/V
0
p
数据处理：
实验结论：
在温度不变时，压强p和体积V成反比。
玻意耳定律（等温变化）:
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.
公式：
或者
思考：P1、V1、P2、V2的物理意义？
例1．如图，一个气泡在湖面下深h处压强为2P，体积为V,当它缓慢上升到湖面时，压强变为P，则它的体积变为多少？（假设水的温度不变）
h
P
题后归纳：
分析研究对象两个状态的压强体积是关键
答案：2v
查理定律（等容变化）
烧杯
温度计
查理定律（等容变化）：
内容：
一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比（
p
?T
）
公式： 或
注意：
p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度成正比。
内容：一定质量的某种气体，在压强不变
的情况下，体积V与热力学温度成正（V
?T
）.
公式：
或
注意：
V正比于T而不正比于t。
盖·吕萨克定律（等压变化）：
v
A
B
例2：如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左面汽缸的容积为V,
A、B之间的容积0.1V。开始时活塞在A处，缸内气体的压强为0.9p（p为大气压强），温度为T，现缓慢加热汽缸内气体，直至活塞到达B处。
（1）活塞刚离开A处时的温度TA；
（2）求活塞刚到B处时的温度TB
10T/9
11T/9
知识拓展：
2、实验定律的常量：
在pV=C、p/T=C
、V/T=C中常量C?与气体的质量、种类、温度有关。
1、实验定律的使用条件：
（1）一定质量
（2）温度不太低
（3）压强不太大
小结：
一定质量的气体在等温变化时，遵守玻意耳定律
（
）
一定质量的气体在等容变化时，遵守查理定律．
（
p
?T
）
一定质量的气体在等压变化时，遵守盖·吕萨克定律．
（
V
?T
）
