高中物理教案-理想气体图像问题习题课-全国优质课一等奖

理想气体教案一、教学目标1. 了解理想气体的定义和特点；2. 掌握理想气体状态方程和理想气体定律的应用；3. 能够解决理想气体相关的计算问题；4. 培养学生的实际动手能力和分析问题的能力。

二、教学内容1. 理想气体的定义和特点a. 理想气体的定义：假设气体分子之间无相互作用力，分子大小可以忽略不计，对于温度、压强和体积等物理量的变化非常敏感。

b. 理想气体的特点：温度升高，分子运动加剧，压强增大；体积减小，压强增大。

2. 理想气体状态方程a. 理想气体状态方程的公式：PV = nRT公式中，P表示压强（单位为帕斯卡），V表示体积（单位为立方米），n表示物质的物质量（单位为摩尔），R表示理想气体常数（单位为焦耳·摩尔^-1·开尔文^-1），T表示温度（单位为开尔文）。

b. 理想气体状态方程的应用：通过该方程可以计算理想气体的任意物理量，如体积、压强、物质量和温度的变化关系。

3. 理想气体定律a. 简述理想气体定律：理想气体定律是指在一定条件下，理想气体的压强、体积、温度之间存在一定的关系。

b. 相关公式：Boyle定律：P1V1 = P2V2Charles定律：V1/T1 = V2/T2Gay-Lussac定律：P1/T1 = P2/T24. 理想气体计算题a. 问题1：将2摩尔理想气体从0°C加热到100°C，它的体积会如何变化？b. 问题2：一个气缸内有0.5摩尔的理想气体，压强为1.2×10^5 Pa，体积为2 L，将气体体积压缩至1 L，其压强会增加到多少？c. 问题3：一定的理想气体在常温常压下体积为5 L，将其加热至600 K，体积变为多少？三、教学方法1. 讲解与演示法：首先介绍理想气体的定义和特点，然后讲解理想气体状态方程和理想气体定律的应用，并通过实例进行演示和计算过程的讲解。

2. 课堂讨论与互动：鼓励学生参与课堂讨论，引导学生思考和解决问题。

第八章《气体》习题课教学设计学习目标1.进一步理解描述气体分子热运动的基本概念，掌握气体实验三定律。

2.掌握用公式法研究气体实验定律，进一步增强问题意识，提高分析问题、解决问题的能力。

3.能用气体实验定律和理想气体状态方程解决关联气体问题。

4.理解并能解决变质量问题。

重点难点重点：气体实验定律的应用难点：用气体实验定律解决变质量问题设计思想通过本节课的学习，使学生能够全面、系统地掌握气体实验定律和理想气体状态方程，并能够运用进行分析、建模、求解，逐步提高自己分析问题和解决问题的能力。

教学资源《气体习题课》多媒体课件教学设计【课堂学习】复习：气体实验三定律和理想气体状态方程专题一：三个实验定律和理想气体状态方程的应用例题1：如图所示，汽缸长为L＝1 m，固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S＝100cm2 的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t＝27 ℃，大气压强为p0＝1×105Pa 时，气柱长度为l＝90 cm，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计.求：(1)如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸右端口，此时水平拉力F 的大小是多少？(2)如果汽缸内气体温度缓慢升高，使活塞移至汽缸右端口时，气体温度为多少摄氏度？总结方法：应用气体实验定律、理想气体状态方程解题的思路应用三个实验定律及状态方程解题的一般思路．应先确定在状态变化过程中气体保持质量不变．解题时：第一，必须确定研究对象，即某一定质量的气体，分析它的变化过程；第二，确定初、末两状态，正确找出初、末两状态的六个状态参量，特别是压强；第三，用理想气体状态方程列式，并求解．计算封闭气体压强的方法：气体实验定律的适用对象是理想气体，而确定气体的始末状态的压强又常以封闭气体的物体（如水银柱、活塞、气缸等）作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡的知识、牛顿运动定律等列式求解。

练习1.一定质量的气体，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. LB.2 LC. LD.3 L练习2：如图23 所示，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料．开始时活塞至容器底部的高度为H1，容器内气体温度与外界温度相等为T0，大气压强为P0．在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H2 处，气体温度升高了ΔT，此时气体压强是多少？（2）然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H3 处，求：气体最后的温度．专题二：相互关联的两部分气体的分析方法例题2：如图8-4 所示，一个密闭的汽缸，被活塞分成体积相等的左、右两室，汽缸壁与活塞是不导热的；它们之间没有摩擦，两室中气体的温度相等.现利用右室中的电热丝对右室加热一段时间，达到平衡后，左室的体积变为原来的3/4，气体的温度T1=300 K，求右室气体的温度.总结方法：相互关联的两部分气体的分析方法该类问题设计两部分的气体，他们直接虽没有气体交换，但在压强或者体积这些量间有一定的关系，分析清楚这些关系往往是解决问题的关键，解决此类问题的一般方法是（1））分别选取每段气体为研究对象，确定初末状态及其状态参量，根据气体状态方程写出状态参量间的表达式（2））认真分析每段气体的压强或体积间的关系，并写出关系式（3））多个方程联立求解练习：如图，绝热汽缸A 与导热汽缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦.两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0.缓慢加热A 中气体，停止加热达到稳定后，A 中气体压强为原来的1.2 倍.设环境温度始终保持不变，求汽缸A 中气体的体积VA 和温度T A.专题三、变质量问题：例题3：氧气瓶的容积是40 L，其中氧气的压强是130 atm，规定瓶内氧气压强降到10 atm 时就要重新充氧，有一个车间，每天需要用1 atm 的氧气400 L，这瓶氧气能用几天？假定温度不变.提示：总结方法：分析变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，使这类问题转化为定质量的气体问题，用理想气体状态方程求解.1.抽气问题从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题.分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，总质量不变，故抽气过程可看做是等温膨胀过程.2.打气问题向球、轮胎中充气也是一个典型的气体变质量的问题.只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题.练习1．(2016·全国乙卷)一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20 个大气压．某实验室每天消耗1 个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2 个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．练习2.(变质量问题)某种喷雾器的贮液筒的总容积为7.5 L，如图所示，装入6 L 的药液后再用密封盖将贮液筒密封，与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入300 cm3，1 atm 的空气，设整个过程温度保持不变，求：(1)要使贮气筒中空气的压强达到4 atm，打气筒应打压几次？(2)在贮气筒中空气的压强达到4 atm 时，打开喷嘴使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？。

8.3、理想气体的状态方程一、教学目标1．在物理知识方面的要求：（1）初步理解“理想气体”的概念。

（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。

（3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。

2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。

3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。

二、重点、难点分析1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。

2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。

另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。

三、教具1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。

四、主要教学过程（一）引入新课前面我们学习的玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时，压强与体积变化所遵循的规律，而查理定律是一定质量的气体在体积不变时，压强与温度变化时所遵循的规律，即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量变化所遵循的规律，若三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。

（二）教学过程设计1．关于“理想气体”概念的教学设问：（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的？答案是：由实验总结归纳得出的。

高中物理气体图像问题教案
一、教学目标
1. 理解气体分子的自由活动和碰撞
2. 能够解决与气体分子速度、压强、容积等相关的问题
3. 能够应用气体分子理论解释一些日常现象
二、教学内容
1. 气体分子的自由活动和碰撞
2. 气体分子速度、压强、容积等概念
3. 应用气体分子理论解释日常现象
三、教学重点
1. 理解气体分子的自由活动和碰撞
2. 掌握气体分子速度、压强、容积等相关的物理量
四、教学难点
1. 将气体分子理论应用于解决实际问题
2. 理解气体分子的速度、碰撞对气体性质的影响
五、教学方法
1. 情境教学法：通过情景教学引导学生理解气体分子理论
2. 互动讨论：引导学生发表自己的观点，促进对气体分子理论的深入理解
六、教学流程
1. 导入新课：通过展示一些日常气体现象，引出气体分子理论的重要性
2. 学习气体分子理论的基本概念，包括气体分子的自由活动和碰撞
3. 分组讨论气体分子速度、压强和容积的关系，学生通过实验和计算探讨相关问题
4. 展示气体分子理论在日常生活中的应用，让学生自主思考
5. 带领学生总结本节课所学内容，巩固知识
七、课后作业
1. 阅读相关文献，了解气体分子理论的发展历史
2. 解答教师提供的与气体分子速度、压强、容积相关的问题
3. 搜集一些日常生活中的气体现象，并解释其原理
八、教学反馈
1. 收集学生的作业，检查理解情况
2. 对学生的答疑解惑，及时指导学生掌握相关知识
3. 总结教学过程，发现问题并改进教学方法
以上是一份高中物理气体图像问题教案范本，供参考。

高中气体物理图像问题教案
目标：学生能够理解气体的特性和性质，并能够运用图像问题解决相关物理问题。

一、引入：通过展示一个气体分子在容器中运动的动画，引导学生讨论气体的特性和性质。

二、讲解：介绍气体的分子间距离较大、分子之间几乎没有相互作用力、分子在容器中做
无规则的运动等特性，并通过图像展示给学生直观感受。

三、练习：让学生观察一幅气体压强与温度关系的图像，让学生根据图像解决以下问题：
1. 当温度保持不变，气体的压强呈线性增加的关系，这是为什么？
2. 当气体的压强保持不变，温度升高时，气体的体积会发生怎样的变化？
3. 如果给定一定体积的气体，在温度降低的情况下，气体的压强会发生怎样的变化？
四、讨论：让学生进一步思考气体的微观图像问题，例如气体分子的速度与温度有何关系、气体分子之间相互碰撞会产生什么效果等。

五、总结：通过讨论和解答问题，学生从图像问题中深入理解气体的特性和性质，并能够
运用所学知识解决相关物理问题。

六、作业：布置相关练习题，让学生巩固所学知识，并思考气体物理图像问题对于解决实
际问题的应用。

理想气体状态方程教学设计一、教材分析气体是选修3-3的核心，理想气体状态方程是气体的核心内容，高考必考点。

二、教学目标（一）知识与技能目标1、理解“理想气体”的概念。

2、掌握运用玻意耳定律和查理定律和盖吕萨克定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关问题。

（二）过程与方法通过方程的推倒，让学生把知识整合深化。

（三）情感态度与价值观合理建立模型，让学生体会物理的研究方法。

三、重点、难点分析1、理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。

2、对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点。

四、学情分析理想气体模型是热学中一个重要的模型，所有气体实验定律成立的前提都是针对理想气体而言的，但是比较抽象，学生不容易理解，所以，本节通过对“不同气体”和“同种气体不同条件”在状态变化过程中各参量之间实际值与理论值的偏差比较，建立了气体的理想化模型―理想气体，并从宏观和微观两个角度阐述了什么叫理想气体，以及建立理想气体模型的实际意义，使学生进一步认识理想化模型的方法。

理想气体内能只与温度有关这一结论也是后续章节中对功能关系讨论的重要结论。

教材中并未出现理想气体状态方程，可由气体实验三定律稍加推导，由特殊到一般，由简单到复杂，使学生站在更高的高度理解气体实验定律。

五、教学方法：讨论总结辅助多媒体投影仪六、课时安排：1课时七、主要教学过程（一）引入新课：从描述气体的三个参量引入三个气体实验定律，他们成立的共同前提是一定质量的气体，是什么样的气体呢（二）教学过程设计1、关于“理想气体”概念的教学引入理想气体的图片并加以说明让同学们理解，并通过说明总结理想气体的特点，体会能看成理想气体的受力，内能特点，强调理想模型的不可实现但是可以无限接近。

强调：“理想气体”如同力学中的“质点”、“弹簧振子”一样是一种理想的物理模型是一种重要的物理研究方法。