气体的等温变化

气体的等温变化玻意耳定律
教
学
设
计
方
案
嘉兴市教研室：杨炳华桐乡茅盾中学：吴磊峰
教学目标:
认知目标:理解等温变化的特点，掌握玻意耳定律的微观解释；
能力目标:培养学生善于发现问题并提出问题的能力；提高学生分析实验数据的能力，了解实验数据处理中表格法、图线法和“化曲为直”思想的应
用；增强学生从微观本质上把握物理规律的能力；并能用玻意耳定律
顺利解决一般的等温变化问题；
德育和情感目标:渗透宏观规律和微观本质相结合分析、表达物理规律的辩证唯物主义方法;通过实验观察及教师的引导和鼓励培养学生敢于探索、敢
于提问、勇于创新的科学精神;通过课堂小实验和多媒体课件,培养学生
热爱物理、热爱科学的情感;
美育目标:通过多种方法分析实验数据、多种形式表达物理规律、宏观现象和微观本质结合分析物理现象的熏陶，引导学生感悟物理规律的简洁美、
和谐美;
学法指导目标：细心观察、专心思考、敢于提问、及时总结；
教学重点、难点:通过实验引导学生仔细观察实验现象和正确处理实验数据，分析得出并理解气体等温变化规律；
教学方法：实验法，问题情景式；
辅教用具:自制小实验及多媒体课件(制作平台:Flash5.0)、气体定律演示器、福廷式气压计；
教学过程：一、发现并提出问题：
（一）小实验创设问题情景：（让学生参与实验）
1、出示四只气球，让每一组派一代表吹气
球，学生争着参加，且都能把气球吹大；
2、出示教材后小实验所示自制装置：把气球
塞进一只瓶子，吹气口反扣在瓶口上，再
让学生用力吹气球，皆无法吹大，如图：
3、让学生代表谈其实验结果；（很费力，怎
么吹也吹不大；）
4、引导学生提出问题：为何第二次实验中想吹大气球很困难？能否从上节课
所学的气体的状态参量角度进行说明呢？
（二）比较和定性分析结果：
1、吹气过程中随着Ｂ体积的增大，Ａ气体体积减小，压强增大，所以吹气越
来越困难；
2、定性分析结果：t不变时，V减小，P增大；
3、引出课题：等温变化；并进一步明确问题：等温变化时，P、V两者的定量
关系是怎样的呢？
二、实验探索：
（一）出示装置：气体定律演示器；
（二）实验过程中变量的控制：气体的质量、气体的温度一定；
（三）实验数据的测定：
1、体积：由气体定律演示器上所标
刻度读出；
2、压强：除两侧液面高度差Δh外，
还须测定大气压强P0（福廷式压
强计测定）；
3、两学生代表操作并读数，其余同
学检查并记录实验数据，教师在
学生读数、记录的基础上将实验
数据键入课件中表格；
（四）数据分析：
1、通过多媒体课件由Δh和P0计算出气体的压强P；
2、利用课件在屏幕上投影出已填入气体压强P和体积V的表格；让前排学生
转向后面组成四人一组的小组，讨论通过表格中数据可得到一些怎样的认
识、看法或问题；
3、发给每一小组一张提问指南卡，让学生将讨论后的结果写在提问指南卡上
并上交，教师将其中有代表性的看法投影于屏幕上与学生一起共同研究；
4、研究过程中注意引导学生应用图线法分析问题，并渗透“化曲为直”的数
据处理方法；研究过程中的计算、描点和作图的工作全部由自制课件进行，
师生将注意力集中在问题解决的过程和数据处理的方法及思路上；
三、总结规律： （一）文字表述：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比；
或一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积的乘积是不变的。

（二）公式表述：
1
2
21V V p p =
或PV ＝恒量 （三）图象表述：等温线； 回顾图象法处理实验数据过程，进一步明确P －V 图上等温变化图线的物
理意义； 定律的适用范围：常温常压下的一定质量气体； 四、挖掘本质：
（一）复习气体压强微观相关因素；
每次碰撞冲力大小 分子平均速率 单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数 分子密度 （二）演绎推理：
推理过程见下述框图；
（三）小结：发现并提出问题 实验探索 总结规律 挖掘本质
这种方法其实也是科学研究的一般方法；
五、作业：
（１）预习教材例题，并总结玻意耳定律解题步骤； （２）练习二；
演绎推理框图：
六、教学记实：
（一）提问指南卡：
提问指南卡：
（二）学生提出的问题：
教学过程中，学生提出的部分问题摘录如下：
1、做实验时，玻璃管往上提时，气体变短，如果玻璃管一直往上提，气体的长度
会怎么样呢？
2、V和Δh成反比吗？
3、实验过程中如果温度变化了，还有这样的数据吗？
4、在温度不变的情况下，气体的体积增大，压强减小，体积减小，压强增大，它
们之间的关系是不是反比关系呢？
5、V与P可能成反比，反比例函数图象是双曲线，不知道它们的图象是不是双曲
线？
6、相同质量、相同温度的同种气体，如果A的体积比B大，那么B的压强比A
大，压强与体积的乘积应该是个恒量吧？
7、当气体的体积增大时，压强减小，反之压强则变大，压强与体积的乘积好象差
不多；
8、随着气柱高度的变化，两管液面差也有规律变化，变化量相近，体积越小，高
度差和压强也越大，可能成反比；
9、有几个小组在提问指南卡上将实验数据进行了排序：
10、有一些同学将PV乘积进行了简单的计算：1502、1512、1515、1503、1502
11、还有几组同学以图象的方式进行了探究，画出了P、V直角坐标系，并在坐标
系上描了点；
（三）实验数据：
教学说明：
1、《玻意耳定律》是高中物理热学部分的重点内容，教学一般分两课时，本课时为新授课，故侧重于方法、侧重于过程、侧重于对规律及微观本质的正确理解；
2、物理是一门实验科学，本节课有很好的实验方法教育素材，故在实验操作及数据分析的过程中渗透了一定量的科学实验方法，如：控制变量、直觉猜想及验证、“化曲为直”等；
3、教学中期望通过问题情景的设置、实验方法的应用和研究过程的剖析，使学生了解科学研究的过程、积累对物理方法和物理规律的美感、增强实验数据处理的能力，为正确理解玻意耳定律和后续内容的学习打下坚实的基础。

4、本课时实验探索教学设计中，较充分地发挥了多媒体电脑的作用；实验数据分析过程中的重复性劳动和计算完全由电脑完成，使学生有充裕的时间投入实验研究的方法和思路中；。