高二物理課件 8.1 《氣體的等溫變化》 5（人教選修3-3）

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歡迎進入物理課堂 氣體的等溫變化 玻意耳定律 教材分析 教法和學法 教學程序 1 問題引入 6 小結(jié) 5 應(yīng)用鞏固練習 4 分析歸納結(jié)論 2 設(shè)計實驗 3 實驗探索 1 教材分析玻意耳定律是研究氣體性質(zhì)中最基本的定律 是學習所有氣體定律的 門坎 學生在上一節(jié)課中了解了描述氣體狀態(tài)的參量 P V T 氣體狀態(tài) 狀態(tài)變化 以及用分子動理論對氣體產(chǎn)生壓強的微觀 定性 解釋 要求學生通過本節(jié)的學習知道玻意耳定律的內(nèi)容 公式和這個定律是怎樣得來的 知到P V圖上等溫變化的過程圖線及其物理意義 用分子動理論對玻意耳定律作定性解釋 能用玻意耳定律計算有關(guān)問題 本節(jié)教材是在前一節(jié)的鋪墊下 通過電腦進行實驗分析 然后歸納總結(jié)出定量描述一定質(zhì)量下 溫度不變時氣體壓強 氣體體積兩者的關(guān)系 玻意耳定律 由實驗歸納總結(jié)出物理規(guī)律是我們探索 認識客觀事物發(fā)展及其規(guī)律的重要方法 由于討論此問題涉及到的參量較多 P V T M 因此 我們必須采用一種重要的方法 控制變量法 來研究這一問題 把M和T作為不變量 討論剩下的兩個變量P V的關(guān)系 這就把多變量的復雜問題轉(zhuǎn)化為少變量的簡單問題來討論 此方法曾在討論牛頓第二定律中使用過 在下幾節(jié)課中討論其他氣體定律也將用到 事實上控制變量法是人們研究自然 社會問題的常用方法 通過教學還因該使學生學會分析實驗數(shù)據(jù) 得出實驗結(jié)論的兩種常用方法 列表法和圖像法 了解圖像法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點 直觀 減小誤差 取平均效果 以及圖像間的變換 從P V圖 雙曲線 變換到p 1 V圖 直線 此方法在討論牛頓第二定律a F M中已使用過 同時使學生還學會不僅能用宏觀方法討論問題 還應(yīng)該能用微觀的方法討論問題 根據(jù)以上分析 我認為本節(jié)課的教學目的不僅僅是為了讓學生知道實驗結(jié)論和定律的內(nèi)容 更重要的是讓學生知道結(jié)論是如何得出來的 得出該結(jié)論采用了什么樣的科學方法和手段 在實驗過程中如何控制實驗條件和物理變量 如何使用數(shù)學公式表達物理定律 讓學生了解和體會科學家探索 研究自然規(guī)律和社會規(guī)律的思維方法 2 教法和學法為了使本節(jié)課的實驗容易操作 準確 直觀 有較大的視覺空間 我采用以電腦輔助投影演示為主的探索式方法優(yōu)化課堂教學 探索模式主要是針對解決 灰黑系統(tǒng)問題 即人們能小部分明確 大部分不能明確該系統(tǒng)的信息 這樣的系統(tǒng)稱為灰黑系統(tǒng) 按以學生為主體 教師為主導的現(xiàn)代教學論原則 教師的作用是制定教學目標 組織教學活動 控制教學活動過程 隨機應(yīng)變 排除障礙 使教學過程真正成為有學生積極參與的教學活動 在教師的正確引導下 學生對每個陌生的問題是會產(chǎn)生興趣的 發(fā)展能力是現(xiàn)代教學理論十分強調(diào)的原則 人類在變革自然 變革社會 變革人類本身的實踐中 總結(jié)出來的知識實在是太多了 人生是有限的 而人類的知識是無限的 如果只是灌輸知識 學習知識 不注意培養(yǎng)學生怎樣獲取知識 探索知識的能力 這樣的教學是不能適應(yīng)人類知識快速膨脹和發(fā)展 難以培養(yǎng)出較多的有創(chuàng)造性的人才 當然我們不能否認知識是可以轉(zhuǎn)化為能力的 然而能力卻可 以幫助一個人獲得更多的知識 如果說獲得知識是暫時的財富 那么獲得探求知識的能力將是永久的財富 愛因斯坦說 發(fā)展獨立思考和獨立判斷能力應(yīng)當始終放在首位 而不應(yīng)當把獲得專業(yè)知識放在首位 因此 知識和能力相比較 從長遠來看培養(yǎng)能力更重要 所以在設(shè)計教學過程中 應(yīng)最大限度的考慮并調(diào)動學生參與教學活動的積極性原則 遇到難點問題時可適當放慢節(jié)奏 給學生充分的時間進行思考和討論 真正讓學生在教學活動中不僅學到知識 更重要的是學會用科學的方法 培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)造力 以達到教學的最佳效果 3 教學程序 問題引入心理學研究認為 當人遇到問題需要解決而又沒有現(xiàn)成的辦法時思維才出現(xiàn) 所以課題引入方法是否得當直接關(guān)系著能否引起學生的極大興趣 為新課教學創(chuàng)造良好的課堂氣氛有著不可忽視的作用 本節(jié)課由實驗加設(shè)問引入新課 首先 讓學生明白這一節(jié)課是讓大家來討論一密閉容器中 一定質(zhì)量的氣體 當保持其溫度不變時 改變氣體的體積和壓強 尋找壓強和體積的變化關(guān)系問題 設(shè)問1 用一個注射器密閉一定質(zhì)量的空氣 緩慢推或拉動活塞讓學生觀察并回答活塞中氣體的體積V和壓強P如何變化 復習氣體狀態(tài)變化 設(shè)問2 氣體的壓強隨體積的變化關(guān)系是怎樣的 定性 定量 鼓勵學生猜測 成反比 不成比例等 設(shè)計實驗方案為了進一步探索一定質(zhì)量的氣體在等溫狀態(tài)下壓強和體積的定量變化關(guān)系 提示學生注意采用控制變量法 即控制M T不變討論P V間的變化關(guān)系 這里我采用壓力傳感器配合上20mL醫(yī)用注射器 通過電腦采集數(shù)據(jù)并輸入電子表格中 由電腦自動算出每一組PV值 然后由電腦畫出P V圖線或p 1 V圖線供學生討論 進行實驗探索移動注射器活塞 選定一體積V1傳感器自動采集一壓強P1 電腦算出PV值并輸入電子表格中 按同樣的方法可以選擇多組實驗數(shù)據(jù)P2 V2 P3 V3 Pn Vn 把數(shù)據(jù)表格投影到大屏幕上 然后電腦將數(shù)據(jù)擬合成P V圖線 雙曲線 或P 1 V圖線 直線 歸納總結(jié)引導學生分析實驗數(shù)據(jù)及P V圖像 由學生歸納總結(jié)出一定質(zhì)量的氣體 當溫度不變時P 1 V的初步結(jié)論 進一步比較每一組的PV值 不難看出各組的PV值很接近 排除誤差的影響 進行理想化處理 便可得到 P1V1 P2V2 P3V3 PnVn C m一定 T一定 改變溫度重做上述實驗兩次 觀察p V圖線的位置變化 得出P V線隨溫度的增加應(yīng)向外移 反之內(nèi)移 接下來用分子動理論解釋氣體體積和壓強的變化 通過一多媒體課件演示由于氣體體積變化而使氣體分子密度變化 單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)變化 因而在單位面積上分子對器壁的沖撞力改變 故而引起宏觀壓強的變化 應(yīng)用鞏固練習給學生幾分鐘時間讓他們自己歸納 小結(jié) 由老師指導寫出完整的結(jié)論 通過幾道問答和計算題 鞏固學生對玻意耳定律的理解和應(yīng)用 為進一步用該定律解決更多的問題打下基礎(chǔ) 小結(jié)告訴學生本節(jié)所討論的玻意耳定律只是氣體性質(zhì)的一部分內(nèi)容 以后我們還要用類似的方法討論更多的問題 希望學生對這種探索問題的方法 能夠很好的理解 掌握 應(yīng)用它 而這節(jié)課采用的電腦輔助實驗是從教育的整體優(yōu)化原則出發(fā) 它是現(xiàn)在乃至將來人們研究自然 社會的一種不可缺少的方法 列表法和圖像法是處理實驗數(shù)據(jù)的常用方法 希望大家熟悉它 并能較好的運用這些方法 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全