氣體的等溫變化【教學(xué)目標(biāo)】1．知道什么是等溫變化。2．知道玻意耳定律是實(shí)驗(yàn)定律，掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式，知道定律的適用條件。3．理解氣體等溫變化的?????圖象的物理意義。4．知道用分子動(dòng)理論對(duì)玻意耳定律的定性解釋。5．會(huì)用玻意耳定律計(jì)算有關(guān)的問(wèn)題?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1．知道玻意耳定律是實(shí)驗(yàn)定律，掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式，知道定律的適用條件。2．理解氣體等溫變化的?????圖象的物理意義?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】理解氣體等溫變化的?????圖象的物理意義?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)提問(wèn)、新課導(dǎo)入回顧氣體的狀態(tài)參量：溫度、體積、壓強(qiáng)。思考：一定質(zhì)量的氣體，它的溫度、體積和壓強(qiáng)三個(gè)量之間變化是相互對(duì)應(yīng)的。我們?nèi)绾未_定三個(gè)量之間的關(guān)系呢？教師用幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生：（1）吹氣球比賽（2）觀察吊瓶中的水流學(xué)生猜想：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積有什么關(guān)系？我們要怎樣研究多個(gè)變量之間的關(guān)系？對(duì)照牛頓第二定律的研究過(guò)程：先保持m一定，研究加速度與力的關(guān)系，得到：a∝F；再保持F一定，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，得到：a∝1/m。我們把這種方法叫做控制變量法，同樣可以用這個(gè)方法來(lái)研究氣體狀態(tài)參量之間的關(guān)系。 二、新課教學(xué)（一）探究氣體等溫變化的規(guī)律1．教師介紹實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置，并思考一下幾個(gè)問(wèn)題：①研究哪部分氣體？②怎樣保證氣體溫度??不變？③空氣柱的壓強(qiáng)??怎么讀出？④空氣柱的體積??怎樣表示？⑤怎樣處理讀取的數(shù)據(jù)？實(shí)驗(yàn)：氣體的等溫變化2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與分析次數(shù)12345壓強(qiáng)（×105Pa）3.02.52.01.51.0體積（L）1.31.62.02.74.0繪制?????圖象提問(wèn)：該圖象是否可以說(shuō)明??與??成反比？怎樣更加準(zhǔn)確地得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論？繪制p-1V圖象實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)??和體積??成反比。（二）玻意耳定律通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)總結(jié)：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)??與體積?? 成反比。這就是玻意耳定律。1．文字表述：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)??與體積??成反比。2．公式表述：pV=C或p1V1=p2V2。3．圖象表述：關(guān)于玻意耳定律的討論問(wèn)題：圖象平面上的一個(gè)點(diǎn)代表什么？曲線代表什么？線段代表什么？pV=C一式中的恒量C是普適恒量嗎？（作出一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的幾條等溫線，比較后由學(xué)生得出結(jié)論：恒量隨溫度升高而增大）4．圖象意義（1）物理意義：反映壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系，圖線表示一個(gè)等溫“過(guò)程”。（2）點(diǎn)的意義：圖線上每一個(gè)點(diǎn)表示某一“狀態(tài)”。（3）結(jié)論：體積縮小到原來(lái)的幾分之一，壓強(qiáng)增大到原來(lái)的幾倍。體積增大到原來(lái)的幾倍，它的壓強(qiáng)就減小為原來(lái)的幾分之一。提問(wèn)：下面的數(shù)據(jù)說(shuō)明什么？一定質(zhì)量的氦氣壓強(qiáng)1atm500atm1000atm實(shí)測(cè)體積1m31.36/500m32.0685/1000m3計(jì)算體積1m31/500m31/1000m35．適用條件：壓強(qiáng)不太大（和大氣壓比較）、溫度不太低（和室溫比較）的各種氣體。拓展：你能推導(dǎo)出用密度形式表達(dá)的玻意耳定律嗎？你能用分子動(dòng)理論對(duì)玻意耳定律作出解釋嗎？例題1：一定質(zhì)量氣體的體積是20L時(shí)，壓強(qiáng)為1×105Pa。當(dāng)氣體的體積減小到16L時(shí)，壓強(qiáng)為多大？設(shè)氣體的溫度保持不變。答案：1.25×105Pa教師總結(jié)： 用氣體定律解題的步驟1．確定研究對(duì)象。被封閉的氣體（滿足質(zhì)量不變的條件）；2．用一定的數(shù)字或表達(dá)式寫(xiě)出氣體狀態(tài)的初始條件（??1，??1，??1，??2，??2，??2）；3．根據(jù)氣體狀態(tài)變化過(guò)程的特點(diǎn)，列出相應(yīng)的氣體公式（本節(jié)課中就是玻意耳定律公式）；4．將各初始條件代入氣體公式中，求解未知量；5．對(duì)結(jié)果的物理意義進(jìn)行討論?！旧钊雽W(xué)習(xí)】氣體等溫變化的?????圖象一定質(zhì)量氣體等溫變化的?????圖象是雙曲線，它描述的是溫度不變時(shí)的?????關(guān)系，稱(chēng)為等溫線。（1）等溫線是雙曲線的一支。（2）溫度越高，其等溫線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)。問(wèn)題：同一氣體，不同溫度下等溫線相同嗎？你能判斷哪條等溫線溫度較高嗎？你是根據(jù)什么理由作出判的？【練習(xí)鞏固】1．對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，下列過(guò)程可能發(fā)生的是（）A．氣體的溫度變化，但壓強(qiáng)、體積保持不變B．氣體的溫度、壓強(qiáng)保持不變，而體積發(fā)生變化C．氣體的溫度保持不變，而壓強(qiáng)、體積發(fā)生變化D．氣體的溫度、壓強(qiáng)、體積都發(fā)生變化答案：CD2．一定質(zhì)量的氣體在溫度保持不變時(shí)，壓強(qiáng)增大到原來(lái)的4倍，則氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的（）A．4倍B．2倍C．1/2D．1/4答案：D 3．某容器的容積是10L，里面所盛氣體的壓強(qiáng)為2.0×106PA．如果溫度保持不變，把這些氣體裝入另一個(gè)容器里，氣體的壓強(qiáng)變?yōu)?.0×105Pa，則此容器的容積是多大？答案：200L4．如圖所示，三個(gè)完全相同的試管內(nèi)分別由長(zhǎng)度相同的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的氣體，已知大氣壓為p0，試管的橫截面積為S，管內(nèi)水銀柱的質(zhì)量為m。當(dāng)三支試管及水銀均靜止時(shí)，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)分別為多少？【答案】p0p0+mgSp0-mgS5．用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接。②移動(dòng)活塞，記錄注射器的刻度值V，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p。③用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（1）為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是__________________。（2）為了保持封閉氣體的溫度不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是__________________和_____________________。答案：（1）用潤(rùn)滑油涂抹活塞。（2）慢慢抽動(dòng)活塞，不能用手握住注射器封閉氣體的部分。