气体的等温变化教学设计

课题 2.2气体的等温变化学习目标物理观念：理解一定质量的气体，在温度不变的情况下气体压强和体积的关系；会用玻意耳定律解释一些自然现象，解决简单的实际问题。

科学思维：从有序设计的一系列问题和实验，通过模型建构和科学推理，得出等温变化的规律。

科学探究：能基于观察和实验提出问题、形成猜想，设计实验验证猜想并综合分析实验证据，得出气体等温变化的规律。

科学态度与责任：在实验过程中保持交流与合作，敢于发表自己对探究过程与实验结论的理解或想法，并且能正确表达自己的观点。

重点气体的等温变化规律的探究；理解玻意耳定律，会用玻意耳定律解释一些自然现象，解决简单的实际问题。

难点气体的等温变化规律的探究。

教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课思考：庆典活动中放飞的氢气球，在上升过程中，随着大气压的减小，气温在降低，体积在膨胀。

一定质量的气体压强、体积、温度三个状态参量之间有什么联系呢？知识回顾：气体的状态参量1、温度：热力学温度T ：开尔文T = t ＋273 K2、体积：体积V 单位：有L、mL等3、压强：压强p 单位：Pa（帕斯卡）回顾旧知识：气体，温度，体积，压强用生活现象引入课题，激发学习兴趣，增加学生对本节课内容的亲近感，激发探究欲望，体验物理学科与生活紧密联系。

讲授新课在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”. 。

控制变量法一、探究气体等温变化规律的实验1.等温变化：气体在温度不变的状态下，发生的变化.2.在等温变化中，气体的压强与体积可能存在着什么关系？（定性关系：观看演示实验）（一）提出问题、引导猜想结论：V减小，p增大（二）分组实验、验证猜想1.实验装置介绍：注射器、气压传感器、平板电脑、数据线。

2.注射器的使用注意事项：（1）连接传感器之前，抽入20mL的气体；（2）实验时不要用手去摸气体部分；（3）推拉要缓慢；（4）读数时眼睛要平视，用左边这条黑线读数。

8.1气体的等温变化
一、学习目标
1、通过演示实验得到一定质量的气体等温滨化过程中压强和体积的关系；
2、理解不同坐标下等温图像及其物理意义；
3、理解控制变量法在屋里学研究中的重要意义；
4、理解波义耳定律的内容、表达式及等温图像；
5、能运用波义耳定律分析一定质量的气体在等温变化过程中压强和体积的关系问题；
二、重难点
重点：学习气体的波义耳定律
难点：会运用波义耳定律分析一定质量的气体在等温变化过程中压强和体积的关系问题。

1 气体的等温变化一、教学目标1．在物理知识方面要求：（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）知道用分子动理论对玻意耳定律的定性解释；（5）会用玻意耳定律计算有关的问题。

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．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。

二、重点、难点分析1．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。

2．学生往往由于“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，这是难点。

在目前这个阶段，有相当多学生尚不能正确确定密闭气体的压强。

三、教具1．定性演示一定质量的气体在温度保持不变时压强与体积的关系橡皮膜（或气球皮）、直径为5cm左右两端开口的透明塑料筒（长约25cm左右）、与筒径匹配的自制活塞、20cm×6cm薄木板一块，组装如图。

2．较精确地演示一定质量的气体在温度保持不变时压强与体积的关系实验仪器如下页图示。

或使用玻意耳定律演示器。

四、主要教学过程（一）引入新课对照牛顿第二定律的研究过程先m一定，a∝F；再F一定，a∝现在我们利用这种控制条件的研究方法，研究气体状态参量之间的关系。

（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？（密封好；缓慢移活塞，筒不与手接触。

）2．较精确的研究一定质量的气体温度保持不变，压强与体积的关系（1）介绍实验装置观察实验装置，并回答：①研究哪部分气体？② A管中气体体积怎样表示？（l·S）③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）④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（p=p0+h）。

2 气体的等温变化（课时二）教学目标1.知道气体的等温变化。

2.了解玻意耳定律，能用气体等温变化规律求解简单的实际问题。

教学重难点教学重点玻意耳定律的内容及应用教学难点玻意耳定律的内容及应用教学准备多媒体课件教学过程新课引入教师讲述：上节课我们通过实验，研究了一定质量的气体，温度不变时，气体的压强和体积成反比，这节课我们来具体研究一下这个规律。

讲授新课一、玻意耳定律教师讲述：英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验，得到了一定质量的气体的等温变化规律，我们把它叫做玻意耳定律。

教师讲述：玻意耳定律的内容：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p∝1V教师讲述：公式表达：pV=C，式中C是常量，即当p、V变化时C的值不变。

但是对于温度不同、质量不同、种类不同的气体，C的数值一般不同。

教师讲述：公式还可以表示为：p1V1=p2V2，其中p1、V1和p2、V2分别表示气体在不同状态下的压强和体积。

教师展示PPT图像：教师讲述：图象意义（1）物理意义：反映压强随体积的变化关系，图线表示一个等温“过程”。

（2）点的意义：图线上每一个点表示某一“状态”。

二、玻意耳定律的应用教师讲述：如图所示，水银柱长度h为19cm，大气压p0为1×105Pa(相当于76cm高的水银柱所产生的压强)，玻璃管的粗细是均匀的。

玻璃管开口向上放置时，被封闭的气柱长度l1=15cm，当开口向下时(水银没有溢出管外)，被封闭的气柱长度l2是多少?设过程中气体温度保持不变。

分析：利用玻意耳定律解题，需明确“质量一定的气体”及“温度不变”两个条件；应分析气体的初、末状态的压强和体积，包括已知量和待求解量。

解：设水银柱产生的压强为p，玻璃管的横截面积为S。

初状态:p1=p0+p，V1=Sl1；末状态: p2=p0−p，V2=Sl2。

整个过程为等温变化，由玻意耳定律知p1V1=p2V2，即(p0+p)Sl1=（p0−p）Sl2=25cm解得l2=(p0+p)Sl1（p0−p）S教师总结：解题步骤：1．确定研究对象：被封闭的气体（满足质量不变的条件）；2．分析气体的初、末状态的压强和体积（p1，V1，p2，V2）；3．根据玻意耳定律，列出气体公式；4．将各已知条件代入气体公式中，求解未知量。

章节课题：气体的等温变化一、教学目标：（1）理解一定质量的气体，在温度不变的情况下压强与体积的关系；（2）会通过实验的手段研究问题，探究物理规律；（3）通过对实验数据的分析与评估，培养学生严谨的科学态度与实事求是的科学精神；（4）在实验探究过程中，培养学生相互协作的精神。

二、教学重难点：重点：对玻意耳定律的运用。

难点：气体等温变化的P—V图像的分析。

三、教学过程：（1）复习导入：打足气的自行车在烈日下曝晒，常常会爆胎，原因是什么？一只凹进去的乒乓球，怎样能恢复原样？（放入热水中）以上两种现象的原因大致相同，都是由于气体温度升高而压强增大，体积膨胀。

这说明气体的温度、压强和体积之间存在着相互影响的关系，要研究这三个物理量的关系，就需要用控制变量法。

如先保持温度不变，研究一定质量的气体的体积与压强的关系。

这就是本节课研究的问题—等温变化。

（2）新课教学：阅读课本23、24页内容；讲解实验内容及其原理。

探究问题一：压强随气体体积的减小会怎样变化？用橡胶套堵住注射器下端，在柱塞与注射器下端封闭一段空气。

缓慢向下压或向上拉柱塞，观察压力表示数并做好记录。

实验前柱塞上涂油是防止漏气，不是为了减小摩擦。

压或拉柱塞时要缓慢，是使温度大致等于环境温度，不会有明显的变化。

根据实验数据会发现，空气柱的体积越大，压强就越大。

探究问题二：空气柱的压强是否跟体积成反比？以压强P为纵坐标，以体积的倒数1/V为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点。

根据图像可知，图像中的各点均匀分布在同一直线两侧。

所以空气柱的压强跟体积成反比。

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。

PV=C，C为常量这个规律叫做玻意耳定律。

（3）巩固提高：等温变化，P与1/V成正比；斜率越大，T越大。

等温变化，P与V成反比，双曲线越靠上，T越大；T1>T2。

四、课堂小结知道气体的状态参量有哪几个；掌握实验步骤及实验原理；玻意耳定律的内容及公式；P—1/V图像；P—1/V图像；五、板书设计气体的等温变化气体的状态参量：温度、压强、体积；等温变化：玻意耳定律PV=C，C为常量。

《气体的等温变化》教学设计一、课标研究在《普通高中物理课程标准（2017 版 2020 年修订）》中将选择性必修三分为“固 体、液体和气体”、“热力学定律”、“原子与原子核”和“波粒二象性”四个主 题。

在对“固体、液体和气体”主题中关于气体实验定律的内容要求:1.通过实验，了解气体实验定律；2.知道理想气体模型；3.能用分子动理论解释气体压强和气体实验定律。

根据课标要求，本节课的教学中学生需通过实验（演示实验或者学生分组实验） 了解气体的等温变化，学习气体的玻意尔定律并能够用分子动理论和统计观点进行解 释，体会到物理模型的构建在解决真实情境下物理问题中的重要意义。

二、教材研究在人教版选择性必修第三册第二章第 2 节中，教材以探究性物理实验的方式展 开，在数据处理上采用了同时作“P -V”、“P -1/V”关系图的方式呈现实验数据，根 据图像所表征的物理规律直接总结出 P 与 1/V 成正比、 P 与 V 成反比的实验结论。

在注释部分解释了常量 C 具体与哪些因素有关，并在练习与应用环节进一步提升 难度，将本实验所探究的定量关系与图像信息结合，判断 P-V 图中的两条等温线的温 度高低，进一步锻炼学生的思维能力。

三、设计理念本节课以气球放飞这一真实情境为背景，有目的地提出系列问题和任务，引导学 生细致观察、主动发现、积极探索、实践体验，深层理解和掌握基础知识，解决实际 问题。

为突破教学难点使用气体压强传感器演示气体等温变化实验，让学生通过实践 动手、动脑和自主探究的活动学习物理规律和概念。

具体流程如下：放飞的氦气球在上升过程中最终爆裂气体等温变化的演示实验实验数据处理及误差分析 呈现实验结果回归实验定律等温线的两种表示及微观解释定量计算氦气球能达到的高度四、教学目标1.物理观念∶通过对气体等温变化的研究，了解玻意耳定律，形成气体的运动和学以致用渗透价值观教育定量探究构建新知定性认识启发思考突出重点把握考点实验探究归纳创设物理情境 理论应用实际树立物理观念相互作用观念。

第2节气体的等温变化教学设计教学重难点教学重点：通过实验探究得出玻意耳定律的内容，并能进行简单运算。

教学难点：设计实验方案探究气体等温变化规律教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入在庆典活动中放飞的气球，会飞到我们看不见的地方。

随着气球的升空，大气压在减小，温度在降低，气球在膨胀…看来，一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间是有联系的。

那么，它们会有怎样的联系呢?PPT课件展示学生观看课件并思考引入新课内容，激发学生好奇心新课教学一、探究气体等温变化的规律（一）等温变化（1）定义: 一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积的变化。

我们把这种变化叫做等温变化。

（m不变；T不变）（2）说明：气体的状态参量（P、V、T），三个量中有两个或三个都发生了变化，气体状态就发生了改变。

（二）探究气体等温变化的规律（1）定性研究健身球自然放地面上时，手摸球的触感——很软；一个人压在健身球上面，手摸球的触感——很硬。

结论：质量一定的气体，体积越小，压强越大。

思考三个状态参量中可以只变化一个吗？理解物理中对于一定质量的气体P、V、T三者之间的关系，体会物理观念的形成过程。

将针筒的细口堵上，用力向里压柱塞，越往里压会有什么感觉？能吹起气球吗？（2）定量研究【实验思路】针对气体的研究，我们可以先选定一个热力学系统，比如一定质量的空气，在温度不变的情况下，测量气体在不同体积时的压强，再分析气体压强与体积的关系。

利用注射器选取一段空气柱为研究对象，如图,注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。

在实验过程中，一方面让空气柱内气体的质量不变;另一方面，让空气柱的体积变化不要太快，保证温度不发生明显的变化。

1、选定一个热力学系统：注射器内一定质量的气体.2、实验要求：⑴保证气体质量一定——不漏气⑴柱塞上涂上润滑油（凡士林）⑴注射器下端的开口有橡胶套⑴保证温度不发生明显的变化。

⑴让空气柱的体积变化不要太快（缓慢拉动活塞，容器透热）⑴不能用手触摸玻璃管，环境恒温实验操作实验，想一想：⑴研究的是哪一部分气体?注射器内一定质量的气体⑴怎样保证气体质量不变? 柱塞上涂上润滑油（凡士林）——主要是防止漏气，不是为了减小摩擦，该装置即使有摩擦，也不影响实验结果。

1 气体的等温变化【教材分析】“气体的等温变化”是普通高中课程标准实验教科书·物理（选修3-3）（人民教育出版社，2007年版）第八章第一节内容。

在上一章中，学生已经学习了分子动理论，为本章的学习打下了基础。

作为理想气体三大实验定律之首，学好本节内容，掌握其科学探究的方法，为学生学习“气体的等容变化”及“气体的等压变化”作铺垫。

因此，这节课在教材中起到了承上启下的重要作用。

本节课的教学要求是“探究气体等温变化”，这是课程目标中尝试用科学探究的方法研究物理问题的一个具体实施过程。

在前面的学习中，学生对探究式教学已有一定的基础，并了解科学探究的一般方法与探究程序。

因此，在本节内容实施教学的过程中，学生在教师的引导下进行自主探究，鼓励学生自己完成探究的每一个过程，如提出疑问、猜想与假设、实验设计、实验数据采集与处理、实验结论的分析与评估。

从而进一步培养学生科学探究能力和创新精神。

【学情分析】在学习这节内容之前，学生已经对气体有了感观上的认识，并且通过分子动理论的学习，积累了一定的理论基础。

但是分子动理论过于抽象，学生通过对力学的学习，已经习惯对看的见摸的着的宏观物体进行状态和过程的分析，对于看不见摸不着的气体，学生感性上可能认识不到位。

气体是选修3-3中的核心内容。

而本章理想气体三大实验，又是重中之重。

因此，学好本节内容，为学生本章后面知识的学习奠定扎实的基础。

另外，培养学生对本节课内容的兴趣，可以为本章学习提供饱满激情的学习基调。

【教学目标】知识与技能1、理解一定质量的气体，在温度不变的情况下气体压强和体积的关系；2、会通过实验的手段研究问题，探究物理规律，学习用电子表格与图像对实验数据进行分析和处理，体会科学探究过程；3、理解气体等温变化p-V图像的物理意义；4、会用玻意耳定律计算有关问题。

⏹过程与方法1、通过生活中的一些实例，激发学生兴趣，启发他们大胆猜想；2、通过观察和实验探究气体压强和体积的关系。

《气体的等温变化》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解气体等温变化的原理和规律。

2. 掌握气体压强的计算方法。

3. 培养学生的实验观察和分析能力。

二、教学重难点1. 教学重点：气体等温变化的原理和规律。

2. 教学难点：气体压强的计算方法。

三、教学准备1. 准备实验器械，包括真空泵、注射器、气体发生器等。

2. 准备教学PPT，包括气体等温变化的原理和规律、气体压强的计算方法等图片和文字说明。

3. 准备相关视频和案例，帮助学生理解气体等温变化在实际中的应用。

4. 安排学生进行实验，观察气体等温变化的现象，并记录数据和观察结果。

四、教学过程：1. 引入课题通过展示气体的实物，如氧气瓶、气球等，让学生感受到气体真实存在并与生活休戚与共。

再通过一些现象，如活塞式抽气机的工作原理，让学生对气体产生进一步的好奇心。

接着引出课题——气体的等温变化。

2. 知识讲解(1)气体压强的微观诠释：气体分子对容器壁的碰撞以及分子的密集水平。

通过演示实验或动画展示气体压强的变化规律，使学生能够直观地理解气体压强的观点。

(2)等温变化中的理想气体状态方程：PV=nRT。

通过讲解理想气体的观点，让学生理解该方程的含义。

再通过一些具体实例，如空调系统的等温变化过程，让学生更好地理解该方程的应用。

(3)热力学第一定律与气体等温变化的能量分析：通过讲解热力学第一定律，使学生理解气体等温变化过程中能量的转化与守恒。

再通过一些具体实例，如冰箱工作原理的讲解，让学生更好地理解这一过程。

3. 实践活动设计一个简单的实验，让学生亲自动手操作以加深对气体的等温变化的理解。

例如，可以应用气球、吸管和漏斗制作一个简单的实验装置，然后向漏斗内吹气，观察并记录实验现象，讨论其中的物理原理。

4. 教室总结与反馈回顾本节课的重点内容，包括气体压强的观点、理想气体状态方程、热力学第一定律以及实践活动的意义等。

鼓励学生提出疑问和反馈，帮助他们更好地掌握本节课的知识点。

气体的等温变化教案气体的等温改变教案第 1 篇一、说教材1、教学内容本节教材是人教版高中物理〔必修〕第一册第八章第二节内容，是本章的重点内容之一。

运用试验的方法得出玻耳定律的内容及其数表达式，并给出了玻意耳定律的图象表示法和微观说明。

2、教材的地位玻意耳定律是同学学习的第一个气体试验定律，第一次分析气体状态参量的定量改变，对同学进一步学习查理定律和抱负气体的状态方程都有重要作用，同时也能培育同学通过观测来讨论物理问题的思想方法。

3、教材的特点:教材突出了得出玻意耳定律的试验过程、思路和方法。

用抱负化模型代替实际讨论的对象，并对有关过程作出肯定的简化和假设，抓住了事物的主要冲突，忽视了次要冲突。

4、教材的作用:本节教材的内容及其安排，既能培育同学从详细事物入手的分析方法，更能提高同学综合运用知识来分析和解决问题的技能，并给同学提供了学习物理知识的一种重要的思维方法。

5、教学目标〔1〕知识目标a、知道等温改变，玻意耳定律的内容和公式及其由来。

b、知道P-V图上等温改变的图线及其物理意义。

c、知道用分子动理论对玻意耳定律的定性说明。

〔2〕技能目标a、培育同学认真观测试验并得出结论的技能。

b、运用玻意耳定律解决问题的技能。

〔3〕德育目标:充分调动同学学习物理的积极性，激发学习物理的爱好，培育同学仔细，认真观测和实事求是的科学立场以及从详细事物入手，抓住主要冲突，进行科学抽象的技能和严谨求实的科学立场。

教学目标确立的依据：本节课是《大纲》和《考纲》规定需要完成的教学任务。

6、教材的重点和难点〔1〕重点a、由试验推导出玻意耳定律。

b、动用玻意耳定律解决有关问题。

确立的依据：①玻意耳定律的得出是本节课需要完成的教学任务。

②运用本节内容来解决实际问题在高考、会考中经常见到。

〔2〕难点:肯定质量的气体状态改变过程和初末状态P、V的确定。

确立的依据：同学在力学中已习惯于对看得见、摸得着的宏观物体进行状态分析和过程分析。