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高中物理教学设计案例一等奖 关于高中物理教学设计案例( 七 )

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师：我们这节课首先研究气体的压强和体积的变化关系 。
我们把温度和质量不变时气体的压强随体积的变化关系叫做等温变化 。出示本节课题：
第一节 气体的等温变化
6.2 新课进行
一、实验探究
1.学生体验压强与体积的关系得出定性结论
全体同学体验: 每个同学用力在口腔中摒住一口气，然后用手去压脸颊，你会怎么样,思考为什么?
小组体验：每桌同学用一只小的注射器体验：一个同学用手指头封闭一定质量的气体，另一个同学缓慢压缩气体，体积减小时第一个同学的手指有什么感觉，说明什么呢?反之当我们拉动活塞增大气体体积时，手指有什么感觉，说明什么呢?要求学生体验并说出自己的感觉和结论(即压缩气体，体积减小，压强增大;反之，体积增大压强减小)
2.猜想
引导学生猜想：我们猜想：在一般情况下,一定质量的气体当温度不变时,气体的压强和体积之间可能有什么定量关系呢?
学生:压强与体积成反比例关系(从最简单的定量关系做起)
师:一定质量的气体在发生等温变化时压强与体积是否是成反比例的关系,需要我们进一步研究.这节课我们用实验探究这一课题 。
3.实验验证：
(1)实验设计：
首先，要求学生完整的复述我们的实验目的:探究一定质量的气体在温度不变情况下压强与体积之间的定量关系.
要求学生根据放在桌上的器材，思考试验方案，并思考以下几个问题：
问题1：本实验的研究对象是什么?如何取一定质量的气体?实验条件是什么?如何实现这一条件?
学生讨论回答：研究对象是一定质量的气体，用活塞封闭一定质量的气体在注射器内以获取，实验条件是气体质量不变，气体温度不变;活塞加油增加密闭性，推拉活塞改变体积和压强;不用手握注射器;缓慢推拉活塞，稳定后再读数 。
(或者有其他的实验方案)
问题2： 数据收集 本实验中应该要收集哪些数据? 用什么方法测量?
学生：要收集气体的不同压强和体积，用气压计可以测量压强，注射器上面的读数可以得到体积 。
问题3：数据处理 怎样处理上述数据才能得到等温条件下压强与体积之间的正确关系呢?(学生讨论并回答)
学生：常用数据处理办法有计算法，图象法等 。
老师：能不能说得更具体一点呢?
学生：就是先把V和P乘起来，看看各组的乘积是否相等(或者近似相等)，从而得到结论;图像法就是以V为横坐标，P为纵坐标，在用描点作图法，把得到的数据作到坐标系中，再连线，看图像的特点，从而得到两者的定量关系 。
再让一个学生把我们刚才分析得到的比较好的实验方法再复述一次，然后师生互助完成实验 。
2、实验过程：
师生共同完成实验： 老师推、拉活塞，一名学生读取数据，另一名学生设计记录表格并记录数据 。
数据处理：①简单计算 找压强和体积之间的关系
②学生描绘图象(提示作P-V图像)能否得出结论?
总结提问：各小组是如何处理数据的，结论如何?(实物投影展示)
问题4：若P—V图象为双曲线的一支，则能说明P与V成反比 。但能否确定我们做出就一定是是双曲线的一支呢?(还是猜测)我们怎样进一步P和V之间的关系呢?
教师：有一种思想叫做转化的思想 。若P—V图象为一双曲线，那么P—1/V图象是什么样子?(过原点的一条直线)那我们就再作一条P—1/V图象看看吧!
(师)计算机拟合：把P—V图象转化为P—1/V图象 。我们看到一定质量的气体，在温度不变的情况下，P—1/V图象是一条(几乎)过原点的直线，表明压强与体积成反比 。
(三)实验结论：在误差允许的范围内，一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积成反比 。(学生叙述)
师：大家看到我们作出来的这条直线，还不是很准确,大家可以分析在实验过程中有哪些地方可能引起实验误差?
学生讨论分析产生误差的原因.
早在17世纪，英国科学家玻意耳和法国科学家马略特分别通过更严谨的实验研究得出了这个结论，被称为玻意耳定律 。
二、玻意耳定律
1、 内容：一定质量的某种气体，在温度不变的条件下压强P与体积V成反比 。
2、 公式：PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和 P2V2分别为气体在两个状态下的压强和体积)
3、 图象：P—1/V图象：过原点的直线——等温线
P—V图象：双曲线的一支——等温线
三、拓展思考
问题5：在同一温度下，取不同质量的同种气体为研究对象，PV乘积C一样吗?即对不同的气体，C是一个普适常量吗?(学生思考不能求解或回答不一样)

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