【教案】气体的等温变化+教学设计高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册

第2章气体、固体和液体
第2节气体的等温变化
一、教学内容分析
《气体的等温变化》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修第3册“固体、液体和气体”主题下的内容。

课程标准要求为：通过实验，了解气体定律。

知道理想气体模型。

能用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。

《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》对课程标准的解读为：本条目要求学生通过实验，学习气体的玻意耳定律、查理定理、盖-吕萨克定律。

要求学生能够用分子动理论和统计观点定性地解释气体的三个实验定律。

要知道理想气体模型，不能仅仅停留在知道什么是理想气体，而应该体会到物理模型的构建在解决物理问题中的重要意义。

上一节学习了用体积、压强和温度三个物理参量描述气体状态的基础上，进一步研究一定质量的气体在温度保持不变时，气体压强和体积的关系。

本节课包含两部分内容：一是探究气体等温变化规律的实验；二是玻意耳定律。

从课程标准要求来看“通过实验，了解气体定律”说明实验探究是本节课的重点，教材编写围绕“实验思路”“物理量的测量”“数据分析”等问题展开，实验探究分为定性分析和定量探究两个过程，教学中要注重创设情境、控制实验条件，定量测量实验数据，用图像处理数据、分析数据，得出结论。

二、学情分析
学生已学习压强的产生的微观解释和影响因素，对于气体参量关系有初步认识：气体温度不变时，体积减小，压强增大。

在实验技能方面学生了解实验数据常用图像或表格处理，能够分析得到规律。

方法上，在研究加速度和质量的关系，
为验证加速度与质量是否成反比，可绘制a-1
m图像，研究p和V的关系采用类似
方法，绘制p-1
V验证p和V是否成反比，教学时注意对数据处理方法的引导，让学生分析实验数据，得到实验结论。

高中学生喜爱动手操作，忽视对数据的分析，科学探究能力不强，要注重对学生薄弱处的提升。

三、教学目标
（1）物理观念：知道玻意耳定律的内容，通过实验得出玻意耳定律并掌握定律的内容及公式，具有将玻意耳定律与实际相联系的意识。

（2）科学思维：数据处理过程中利用转化思想确定气体等温变化规律；在简单的情境中用玻意耳定律推理分析实际问题
（3）科学探究：通过与他人合作交流经历探究实验过程探究物理规律：在实验设计和数据处理过程中，学习用图像对实验数据进行处理与分析，最终得出实验结论学会，体验科学探究过程。

（4）科学态度与责任：通过表格与图像对实验数据进行处理与分析，培养实事求是的科学态度，激发探索科学的兴趣。

在真实情境中提高学生综合运用知识来分析和解决实际问题的能力。

四、教学重难点
教学重点：经历实验探究等温变化气体变化规律、玻意耳定律内容
教学难点：设计实验方案探究气体等温变化规律
教学方法：讲授法、实验探究法、启发式教学、小组合作法
五、教学过程
教师活动
1.展示两个装有气球的矿
泉水瓶，介绍比赛规则，请
一位体型较大的男生和体
型较小的女生参加吹气球
比赛。

2.教师总结比赛：男生吹
气球遇到了一些困难，我们
如何去解决？让学生在愤
悱之时进入新课《气体的等
温变化》的探究学习之中。

1.展示生活中庆典活动被
放飞的气球，提出问题。

2.教师总结：一定质量的
气体的压强、体积和温度三
个状态参量之间存在一定
关系，在研究三个物理量之
间的关系时我们采用什么
方法？
教师请两位同学，引导对气
体等温变化的定性感受。

大识。

（二）定量探究：气体等温变化的规律任务一、实验方案设计
1.教师展示问题与实验器
材，布置任务：自主阅读教
材，设计初步实验方案。

2.组织小组讨论，补充交
流。

3.请小组代表展示交流。

4.组织学生评价，教师总结
补充。

5.组织小组实验。

1.学生阅读教材，确定
初步的实验方案
2.小组合作讨论交流，
对实验方案进行补充。

3.小组代表对本组的实
验方案进行介绍。

4.对展示的小组进行补
充说明，跟随教师总结
补充。

5.小组合作进行实验。

通过阅读教材
自主设计实验
方案，发散学生
的思维，培养学
生实验方案设
计的能力。

1.请小组展示实验过程及
数据处理结果
2.鼓励其他学生进行评价
补充
3.教师在展示的基础之上
进行追问：p-V图像是一条
曲线，能说明p和V成反
比吗？若不能，如何处理实
验数据？
4.教师利用excel绘制p-
1
V
图像，引导学生得到结论。

1.小组展示实验过程及
数据处理结果：介绍获
取多组p、V数据，
2.其他小组同学补充说
明
3.学生思考，回顾已知，
确定两个物理量反比
中化曲为直的思想。

4.学生观察数据点近似
分布在一条过原点的
直线上，说明：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。

经历科学探究
过程，培养学生
小组合作的能
力。

让学生体验
科学探究的一
般过程，发展学
生科学探究能
力。

最后能够从
科学严谨的态
度出发，实事求
是分析图像产
生误差的原因，
得出结论提高
科学推理与论
证的能力。

根据实验数据存在误差角
度引出用更加准确高效传
感器探究气体等温变化的
规律。

播放实验视频，指导
学生观看。

学生观看用传感器探
究气体等温变化的规
律实验视频。

二、理解根据实验
结论，总
1.教师提出问题：根据实
验如何总结波意耳定律的
1.学生根据实验总结：
一定质量的某种气体，
从语言描述，数
学表达式、图像
1.教师设置情境：两位同学在冬天和夏天做出的哪条等温线的温度高？理由是什么？
2.教师总结。

1.教师解释在比赛中女生
六、板书设计
§2.2气体的等温变化
一、探究气体的等温变化
1.定性感受
2.定量探究
3.理论分析
二、理解玻意耳定律
1.内容：
2.表达式：pV=C p1V1=p2V2
3.等温变化的图像
三、应用玻意耳定律
七、教学反思
1.本节课课堂的引入，趣味性强，并以解决困难为线索，能够激发学生的学习兴趣和求知欲。

各个环节整体的逻辑性比较恰当，衔接自然。

在各个环节注重思想方法的渗透，同时兼顾学生评价与教师评价相结合。

2.在探究实验环节，分为了定性和定量探究，在定量探究环节教师对实验装置和实验操作的介绍过于详细，导致时间分配存在不当之处，造成了课堂前松后紧的节奏，在波意耳定律的理解与应用环节，讲解略显粗糙，没用充分利用学生的智慧解决问题。

在今后的探究实验活动钟可以遵循：学生讨论—学生分享—教师简要补充—学生实验—学生展示—学生教师点评的环节，节省教学时间的过程，也可以充分暴露学生的问题成为课堂素材，提高课堂效率。