人教版高中物理选修气体的等温变化
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人教版高三物理选修3《气体的等温变化》说课稿一、课程背景与教学目标1.1 课程背景《气体的等温变化》是高中物理选修3中的重要内容之一。
本章主要介绍气体的等温变化过程,涉及到理想气体的等温膨胀和等温压缩,以及非理想气体的等温变化过程。
通过学习本章内容,学生能够理解气体的性质和行为,在实际生活中的应用中能够灵活运用气体的等温变化原理。
1.2 教学目标通过本节课的学习,我们的教学目标主要有以下几点:•掌握理想气体的等温膨胀和等温压缩的基本原理和计算方法;•理解非理想气体的等温变化过程,并能够应用所学知识解决相关问题;•培养学生观察和实验的能力,以及运用科学方法进行问题分析和解决问题的能力。
二、教学内容与教学重难点2.1 教学内容本节课的教学内容主要包含以下几个方面:2.1.1 理想气体的等温膨胀和等温压缩•理想气体的特征和性质;•等温膨胀的基本原理和计算方法;•等温压缩的基本原理和计算方法;•理想气体的等温变化的实例分析和应用。
2.1.2 非理想气体的等温变化过程•非理想气体的特点和性质;•非理想气体的等温变化的基本原理;•非理想气体的等温变化的实例分析和应用。
2.2 教学重难点本节课的教学重点和难点主要集中在以下几个方面:•理解理想气体和非理想气体的特征和性质;•理解气体的等温变化的基本原理和计算方法;•运用所学知识解决相关问题的能力。
三、教学方法与教具准备3.1 教学方法本节课将采用多种教学方法,包括讲授法、实验法和讨论法。
通过讲解基本原理、进行实验演示和引导讨论等方式,使学生能够深入理解气体的等温变化过程。
3.2 教具准备•PPT课件:准备相应的PPT课件,用于辅助讲解和实验演示;•实验装置:准备适当的实验装置,进行相关实验演示;•倒计时器:用于控制小组讨论的时间。
四、教学过程安排4.1 导入与热身(5分钟)通过引入一个实际生活中的问题,如暖水袋的使用原理,向学生展示气体的等温变化过程的重要性,并带入本节课的主题。
20406080100120140160180-0.0500.050.10.150.2系列1线性 (系列1)思考:从图象可以看出是一条直线,如果是正比,应该通过原点。
它们之间不是正比关系,还是可能存在实验误差?提示:理论分析,当V 非常大时1/V 等于零。
气体为近似真空,压强应当为零,所以直线不过原点应当是实验误差。
思考:误差的来源是什么?那么如何能减小误差呢?(3)实验结论:实验数据表明:一定质量的气体的某种气体,在温度不变的情况下,压强P 与体积V 成反比。
二、玻意耳定律(1)定律内容表述之一 一定质量的气体的某种气体,在温度不变的情况下,压强P 与体积V 成反比。
数学表达式,设初态体积为V1,压强为p1;末态体积为V2,压强为p2。
有: p1 V1 = p2 V2 (2)定律内容表述之二 一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积的乘积是不变的。
数学表达式,pV=恒量例1:一定质量气体的体积是20L 时,压强为1×105Pa 。
当气体的体积减小到16L 时,压强为多大?设气体的温度保持不变。
解:初态 p1=1×105Pa V1=20L T1=T 末态 p2=?Pa V2=16L T2=T 由玻意耳定律 p1V1=p2V2 得:Pa Pa V V P P 5521121025.11620101⨯=⨯⨯== 三、气体等温变化的P-V 图像 思考:我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中,为了检验这两个物理量之间是否存在线性关系,可以建立P-1/V 的坐标系。
然而,为了直观地描述压强P 跟体积V 的关系,通常还是用P-V 坐标系。
v p o T 1 T 2图8—3等温变化图象 1、特点:(1)等温线是双曲线的一支。
(2)温度越高,其等温线离原点越远.思考:一气体,不同温度下等温线是不同的,你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗?你是根据什么理由作出判断的? 2、图象意义 (1)物理意义:反映压强随体积的变化关系 (2)点意义:每一组数据---反映某一状态 例2、如图8—3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T 1>T 2 D 、 有图可知T 1<T 2 例3、汽车轮胎的容积是2.5×10-2m 3,轮胎原有1atm 的空气。
第1节气体的等温变化1.一定质量的气体,在温度不变的条件下,其压强与体积变化时的关系,叫做气体的等温变化。
2.玻意耳定律: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,即pV =C 。
3.等温线:在p -V 图像中,用来表示温度不变时,压强和体积关系的图像,它们是一些双曲线。
在p -1V 图像中,等温线是倾斜直线。
一、探究气体等温变化的规律 1.状态参量研究气体性质时,常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。
2.实验探究二、玻意耳定律1.内容一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比。
2.公式pV=C或p1V1=p2V2。
3.条件气体的质量一定,温度不变。
4.气体等温变化的p -V图像气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示,图线的形状为双曲线,它描述的是温度不变时的p -V关系,称为等温线。
一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的。
图8-1-11.自主思考——判一判(1)一定质量的气体压强跟体积成反比。
(×)(2)一定质量的气体压强跟体积成正比。
(×)(3)一定质量的气体在温度不变时,压强跟体积成反比。
(√)(4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法。
(√)(5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。
(×)(6)在公式pV=C中,C是一个与气体无关的参量。
(×)2.合作探究——议一议(1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时,在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行?提示:该实验的条件是气体的质量一定,温度不变,体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化,为保证温度不变,应给封闭气体以足够的时间进行热交换,以保证气体的温度不变。
(2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大,那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢?提示:①在气体的温度不太低、压强不太大时,气体分子之间的距离很大,气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力,并且气体分子本身的大小也可以忽略不计,这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合,玻意耳定律成立。
1 气体的等温变化-人教版选修3-3教案一、知识点概述气体的等温变化是指在恒定温度下,气体压强与体积之间的变化关系。
根据热力学定律推导出等温过程的压强体积定律为:P1V1=P2V2。
在教学过程中,需要引导学生理解气体的微观模型,即分子动理论。
通过气体分子的撞击来达到等温压强与体积之间的平衡。
二、教学目标1.了解等温变化的概念和压强体积定律2.引导学生掌握分子动理论,理解气体等温变化的微观机制3.通过实验方法,进一步加深学生对气体等温变化的理解三、教学重点1.分子动理论的理解2.气体等温变化的实验演示四、教学难点1.气体微观模型的理解2.气体等温变化与分子动理论的结合五、教学内容及方法1.气体等温变化的压强体积定律讲解在讲解等温变化的压强体积定律时,教师可通过绘制过程示意图,引导学生推导出公式。
强调等温过程中温度不变,分子速率、平均自由程、撞击频率等都保持不变,说明温度是影响气体分子运动的主要参数。
引导学生从微观的角度去理解气体的宏观现象。
2.气体等温变化的分子动理论实验演示教师可通过实验装置演示该实验,将缸内温度等保持不变,但缸内的活塞位置可自由移动。
通过实验观察活塞移动距离与缸内压强的变化。
引导学生通过实验现象去理解气体压强与体积变化的微观原理。
六、教学反思气体等温变化是气体状态变化中的一种,是化学物质状态变化的重要基础。
教学中,通过分子动理论的介绍和气体等温变化的实验演示,引导学生充分理解气体等温变化的原理和微观模型,加深了同学们的理论认识,同时培养了学生的实验观察能力。
在实验演示中要保证安全,操作细节要讲清楚,帮助同学们理解实验过程和结论。
同时针对不同同学的理解程度,进行温故知新和梳理复习,加深知识印象。
8.1 气体的等温变化学习目标1.了解玻意耳定律的内容、表达式及适用条件。
2.了解p-V图象的物理意义。
重点:1.掌握玻意耳定律的内容和公式。
2.理解气体等温变化的p-V图象的物理意义。
难点:1.理解气体等温变化的p-V图象的物理意义。
2.会用玻意耳定律计算有关的问题。
知识点一、等温变化1.气体的状态和状态参量:用以描述气体宏观性质的物理量,叫状态参量。
对于一定质量的某种气体来说,描述其宏观性质的物理量有温度、体积、压强三个。
(1)体积:指气体分子所能达到的空间,即气体所能充满的容器的容积。
(2)温度:从宏观角度看表示物体的冷热程度。
从微观角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
(3)压强:垂直作用于容器壁单位面积上的压力。
单位:帕Pa。
2.气体的状态由状态参量决定,对一定质量的气体来说,当三个状态参量都不变时,我们就说气体的状态一定,否则气体的状态就发生了变化。
对于一定质量的气体,压强、温度、体积三个状态参量中只有一个量变而其他量不变是不可能的,起码其中的两个量变或三个量都发生变化。
3.等温变化:一定质量的气体,在温度不变的条件下其压强与体积变化时的关系。
【题1】下列过程可能发生的是A.气体的温度变化,但压强、体积保持不变B.气体的温度、压强保持不变,而体积发生变化C.气体的温度保持不变,而压强、体积发生变化D.气体的温度、压强、体积都发生变化【答案】CD【解析】p、V、T三个量中,可以两个量发生变化,一个量恒定;也可以三个量同时发生变化;一个量变化的情况是不存在的,故C、D选项正确。
【题2】(多选)一定质量的气体,在等温变化过程中,下列物理量中发生改变的有A.分子的平均速率B.单位体积内的分子数C.气体的压强D.分子总数【答案】BC【解析】温度不变,对于一定质量的气体,分子的平均动能不变,分子的平均速率也不会变;但体积和压强可以发生变化,故选B、C。
知识点二、实验:探究等温变化的规律1.实验器材:如图所示,有铁架台,带压力表的注射器、铁夹等。