江苏省沭阳县潼阳中学高中物理8.4气体热现象的微观意义第2课时教学案
潼阳中学高中物理 8.3 气体 理想气体的状态方程(第2课时)教学案 新人教版选修3-3(2021
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气体理想气体的状态方程课题8。
3 气体理想气体的状态方程第 2 课时计划上课日期:教学目标(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。
教学重难点对“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。
教学流程\内容\板书关键点拨加工润色2、推导并验证盖·吕萨克定律设问:(1)若上述理想气体状态方程中,p1=p2,方程形式变化成怎样的形式?(2)p1=p2本身说明气体状态变化有什么特点?(说明等效地看作气体做等压变化,即压强保持不变的变化)由此可得出结论:当压强不变时,一定质量的理想气体的体积与热力学温度成正比。
8.4气体热现象的微观意义 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3 (1)
4气体热现象的微观意义一、教学目标1、知识与技能:(1)能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。
(2)能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
2、过程与方法通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象,培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力,并渗透“统计物理”的思维方法。
3、情感态度价值观:通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。
二、重点、难点分析1.用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点,它是本节课的核心内容。
2.气体压强的微观意义是本节课的难点,因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想象力。
三、导学流程(一)体验统计规律1.阅读教材,知道个别事物的出现具有偶然的因素,但大量事物出现的机会,却遵从一定的统计规律。
(二)气体分子运动的特点1.阅读教材:你能找到气体分子运动有哪些特点?同学之间相互交流,然后总结。
2.点拨:气体分子运动特点是:(1)气体间的距离较大,分子间的相互作用力十分微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。
(2)分子间的碰撞频繁,这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。
气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。
(3)从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
(4)大量气体分子的速率是按一定规律分布,呈“中间多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。
(三)气体压强的微观解释1、提出问题:讨论分析反映气体宏观物理状态的温度(T )、体积(V )与反映气体分子运动的哪些微观状态物理量间存在联系?【点拨】温度..是分子热运动平均动能的标志,对确定的气体而言,温度与分子运动的平均速率有关,温度越高,反映气体分子热运动的平均速率越大。
高中气体热现象的微观意义学案及练习题教案
高中气体热现象的微观意义学案及练习题教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】8. 4 气体热现象的微观意义编写:吴昌领审核:陶海林【知识要点】1、大量分子的热运动情况会遵从一定的,从微观角度讲,这也物体的热现象。
2、两个理想化:①由于气体分子间的空隙分子直径,故可把气体分子视为;②由于气体分子间的作用力,故可认为气体分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外而做。
3、定量的分析表明:理想气体的热力学温度与分子平均动能成,即,,其中a是,这表明温度是分子的标志。
气体的压强是大量气体分子对容器的所引起的,通过课本上两个例子可看出:一定质量的气体的压强从微观上由气体分子的和分子的决定的,从宏观上是由和决定的。
4、对一定质量的气体从微观上看:①当温度不变时,气体的压强随体积的增大而;②当体积不变时,气体的压强随温度的升高而;③当压强不变时,气体的体积随温度的升高而。
【典型例题】例1.一位同学用橡皮帽堵住了注射器前端的小孔,用活塞封闭了一部分空气在注射器中,他把注射器竖直放入热水中(如图所示) ,发现注射器的活塞向上升起.试用分子动理论解释这个现象.例2.对于一定量的理想气体,下列四个论述中正确的是 ( )A.当分子热运动变剧烈时,压强必变大B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小D. 当分子间的平均距离变大时,压强必变小例3.下列情况可能发生的是()A.气体体积增大,压强减小,温度不变B.气体体积增大,压强增大,温度降低C.绝热容器中的气体被压缩后温度不变D.绝热容器中的气体膨胀后温度降低例4.如图所示,一定质量的理想气体由状态A经过图所示过程变到状态B,在此过程中气体的密度()A.一直变小B.一直变大C.先变小后变大D.先变大后变小【课堂检测】1、下列哪些量是由大量分子热运动的整体表现所决定的()A、压强B、温度C、分子密度D、分子的平均速率2、对一定质量的理想气体,下列说法正确的是()A、体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大B、温度不变,压强减小时,气体的密度一定减小C、压强不变,温度降低时,气体的密度一定减小D、温度升高,压强和体积都可能不变3、从气体压强的微观意义,解释在图中,竖直放置两端封闭的玻璃管升温时液柱的移动方向。
8.4气体热现象的微观意义 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3 (6)
4气体热现象的微观意义一、教学目标1.知道气体分子运动的特点. 知道气体分子间的距离较大,以及气体分子间碰撞频繁。
2.知道分子沿各方向运动的机会均等,分子速率按一定规律分布,这种规律是一种统计规律。
3.理解气体压强的微观解释。
4.知道气体实验定律的微观解释。
5.通过气体分子速率按统计规律分布的教学,使学生认识研究气体的物理方法,受到科学方法训练。
6.通过用气体分子动理论对气体压强解释,培养学生分析问题的能力和推理能力。
7.通过教学,使学生体验气体宏观性质、规律是由气体分子运动和相互作用的微观本质决定的,引起从宏观现象深入到微观本质的兴趣。
培养学生热爱科学的志趣。
二、课题引入1.前面是通过实验来研究气体的性质,从实验中归纳得到气体实验定律,进一步概括得到理想气体状态方程,引进摩尔气体常量R 的概念后又进一步得到克拉珀龙方程pV = nRT .为了更深入认识气体的性质,我们提出问题:为什么气体状态变化遵从实验定律、克拉珀龙方程?这就要求我们从微观角度即从气体分子动理论的角度来认识气体实验定律.2.我们知道:等温下压缩气体压强会增大,等容下升高气体温度压强也会增大,气体温度升高,同时体积增大压强可以不变,产生这些现象的原因是什么?我们这节课就要从气体分子动理论来揭露这些现象的微观本质。
三、扩展与提高1.课本阅读材料“统计规律”,做伽耳顿板实验,说明在自然现象和社会现象中统计规律的意义。
2.课本阅读材料“气体压强的公式”,用统计规律、动量定理等导出压强公式。
用压强公式定量解释气体实验定律,如玻意耳定律是T 一定即E 一定,,即p ∝T ,也就是p ∝.3.对气体做功为什么气体温度升高的解释可用活塞压缩气体说明,当活塞向下运动时,气体分子撞击活塞的速度为v 而弹回的速度v ′> v ,分子运动速度增大,无规则运动更剧烈,所以温度升高。
E n mv n p 0203231==V N n =0V N V1四、重点难点分析1.用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节的重点,它是本节课的核心内容。
高中物理8.4气体热现象的微观意义教案人教版选修3-3
8.4 气体热现象的微观意义一、完成以下各题:1.下列有关气体的压强的说法中,正确的是 ( )A 、气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大。
B 、气体分子的密度增大,则气体的压强一定增大。
C 、气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大。
D 、气体分子的平均动能增大,气体的压强可能减小。
2.如图8.4—1所示,用导热的固定隔板把一容器隔成体积相等的甲、乙两部分。
甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气。
在达到平衡时,它们的温度相等。
若分子势能可忽略,则甲、乙中 ( )A .气体的压强相等 B.气体的内能相等C. 气体分子的平均动能相等.D.气体分子的平均速率相等.3.x y 两容器中装有相同质量的氦气,已知x 容器中氦气的温度高于y 中氦气的温度,但压强却低于y 中氦气的压强.由此可知 ( )A . x 中氦气分子的平均动能一定大于y 中氦气分子的平均动能.B. x 中每个氦分子的动能一定大于y 中的每个氦分子的动能.C. x 中动能大的氦气分子数一定大于y 中动能大的氦气分子数.D. x 中氦分子的热运动一定比y 中氦分子的热运动剧烈.4.对一定量的理想气体,用p 、 V 、 T 分别表示气压强 体积和温度,则有 ( )A 、若T 不变,p 增大,则分子热运动的平均动能增大.B 、若p 不变,V 增大,则分子热运动的平均动能减小.C 、若p 不变,T 增大,则单位体积中的分子数减少. 图8.4—1D、若V不变,p减小,则单位体积中的分子数减少.5、对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是()A、分子热运动变剧烈时,压强必变大B、分子热运动变剧烈时,压强可以不变C、分子间的平均距离变大时,压强必变小D、分子间的平均距离变大时,压强必变大6、一定质量的理想气体,下列说法正确的是A. 压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大B. 压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大C. 压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大D. 压强增大,体积减小,分子的平均动能一定增大7、一定质量的理想气体,当体积保持不变时,其压强随温度升高而增大,用分子运动论来解释,当气体的温度升高时,其分子的热运动加剧,因此(1) (2) ,从而导致气体的压强增大。
高中物理人教版教学案:第八章 第4节 气体热现象的微观意义
第4节气体热现象的微观意义1.气体分子的运动特点:(1)分子间的距离较大,除碰撞外不受力的作用而做匀速直线运动;(2)分子间的碰撞十分频繁,分子运动杂乱无章,无规则。
2.气体分子的速率都呈“中间多,两头少”的分布。
3.温度越高,气体分子热运动越激烈。
4.从微观角度来看:气体压强是大量气体分子对容器的碰撞而产生的,其大小跟两个因素有关:一个是气体分子的平均动能,二是分子的密集程度。
一、随机性与统计规律、气体分子运动的特点1.随机性与统计规律(1)必然事件:在一定条件下必然出现的事件。
(2)不可能事件:在一定条件下不可能出现的事件。
(3)随机事件:在一定条件下可能出现,也可能不出现的事件。
(4)统计规律:大量随机事件整体表现出来的规律。
2.气体分子运动的特点二、气体温度和气体压强的微观意义1.气体温度的微观意义(1)温度越高,分子的热运动越剧烈。
(2)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成正比,即:T=a E k(式中a是比例常数),因此可以说,温度是分子平均动能的标志。
2.气体压强的微观意义(1)气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞容器而产生的。
(2)影响气体压强的两个微观因素:一个是气体分子的平均动能,一个是分子的密集程度。
三、对气体实验定律的微观解释1.自主思考——判一判(1)气体能够充满它能到达的空间是由于分子间的作用力很弱,可以忽略不计。
(√)(2)“温度越高,分子的热运动越激烈”是指温度升高时,所有分子运动的速率都增大。
(×)(3)气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。
(√)(4)气体的压强是由气体受到的重力产生的。
(×)(5)气体的压强是由气体分子间的相互作用(引力和斥力)产生的。
(×)(6)气体的分子总数越多,压强越大。
(×)2.合作探究——议一议(1)根据你对气体分子运动特点的认识,你能否设想一下气体分子的微观模型是怎样的?提示:气体分子间距离大(约为分子直径的10倍),分子力小(可忽略),因此气体没有一定的形态和体积,会充满它能达到的整个空间,所以气体分子可以看作没有相互作用力的质点。
气体热现象的微观意义(物理教案)
§8.4 气体热现象的微观意义【学习目标】1.知道气体分子运动的特点2.了解气体压强的微观意义3.掌握气体实验定律的微观解释第一模块自主学习一、气体分子运动的特点1.运动的自由性:气体分子间的距离比较大,除相互碰撞或跟器壁碰撞外,不受力而做运动,可以在空间自由移动,所以气体没有一定的体积和形状。
2.运动的无序性:分子的运动永不停息,杂乱无章,在某一时刻,向着运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目都。
3.运动的高速性:常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒,在数量级上相当于子弹的速率;分子速率分布图线呈的规律.4. 气体分子的热运动与温度的关系(1) 越高,分子的热运动越剧烈. (2)是分子平均动能的标志.跟踪练习1:气体分子运动的特点是()A.分子除相互碰撞或跟容器碰撞外,可在空间里自由移动.B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动.C.分子沿各个方向运动的机会均等.D.分子的速率分布毫无规律.二、气体压强的微观意义1.气体的压强是大量气体分子频繁地而产生的。
2.影响气体压强的两个因素:微观:(1)气体分子的 ; (2) 气体分子的 .宏观:(1)气体的 ; (2) 气体的 .跟踪练习2:对于密封在大型气罐内的氧气对器壁的压强,下列说法正确的是( )A.由于分子向上运动的数目多,因此上部器壁的压强大..B.气体分子向水平方向运动的数目少,则侧壁的压强小.C.由于氧气的重力会对下部器壁产生一个向下的压力,因此下部器壁的压强大.D.气体分子向各个方向运动的可能性相同,撞击情况相同,器壁各处的压强相等.三、对气体实验定律的微观解释1. 玻意耳定律:一定质量的理想气体,温度保持不变时,分子的是一定的,在这种情况下,体积减小时,分子的增大,气体的就增大。
2.查理定律: 一定质量的理想气体,体积保持不变时, 分子的保持不变, 在这种情况下,温度升高时,分子的平均动能 ,气体的压强就.3.盖·吕萨克定律:一定质量的理想气体,温度升高时,分子的平均动能 ,只有气体的体积同时.,使分子的密集程度,才能保持压强.跟踪练习3:一定质量的理想气体,在等温变化过程中,下列物理量中发生改变的有()A.分子的平均速率B.单位体积内的分子数C.气体的压强D.分子总数第二模块课堂探究探究1:气体分子运动的特点例题1:阅读课本27页8.4-1氧气分子的速率分布表格,下列说法正确的是()A.不论温度有多高,速率很大和速率很小的分子总是少数.B. 温度变化,表现出“中间多,两头少”的分布规律要改变.C. 某一温度下,速率都在某一数值附近,离开这个数值越远,分子越少.D.温度增加时,速率小的分子数减少了.例题2: 阅读课本27页8.4-2氧气分子的速率分布图像,由图可得信息()A.同一温度下,氧气分子呈现出“中间多,两头少”的分布规律.B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大.C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例升高.D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小.探究2:气体压强的产生及确定因素例题3:两个完全相同的圆柱形密闭容器,甲中恰好装满水,乙中装满空气,试问:两容器各侧壁压强的大小关系及压强的大小决定于哪些因素?(容器的容积恒定)例题4:有关气体的压强,下列说法正确的是()A.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大B.气体分子的密集程度增大,则气体的压强一定增大C.气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大D.气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小例题5:对于一定质量的气体,下列四个论述中正确的是( )A.当分子热运动变剧烈时,压强必变大B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大探究3:气体实验定律的微观解释例题6:对一定质量的理想气体,下列说法正确的是()A. 体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大B. 温度不变,压强减小时,气体的密度一定减小C. 压强不变,温度降低时,气体的密度一定减小D. 温度升高,压强和体积都可能不变例题7:一定质量的理想气体,体积变大的同时,温度也升高了,那么下面判断正确的是()A.气体分子平均动能增大B.单位体积内分子数目增多C.气体的压强一定保持不变D.气体的压强可能变大例题8:注射器中封闭着一定质量的气体,现在缓慢压下活塞,下列物理量发生变化的是()A.气体的压强B.分子的平均速率C.分子密度D.气体的密度第三模块当堂达标[A级] 1.关于气体分子运动的特点,以下说法正确的有:()A.气体分子间的距离较大,除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。
8.4 气体热现象的微观意义 教案
1.投掷硬币实验
实验表明:个别事物的出现具有偶然的因素,但大量事物出现的机会,却遵从一定的统计规律。
讨论:统计规律随条件的改变而变化。
请大家列举生活中你所观察到的符合统计规律的现象
2.气体分子运动的特点
设问:气体分子运动的特点有哪些?
引导学生思考
师生总结:气体分子运动的特点是:
(1)气体间的距离较大,可看作质点,但分子数密度仍然很大;
通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。
学习重点
气体分子运动的特点和气体压强的微观意义。
学习难点
气体压强的微观意义
教学过程
教 师 活 动
学 生 活 动
(一)引入新课
(复习提问)分子动理论的基本内容是什么?
气体分子的运动是怎样的?气体所遵循的宏观规律和气体的微观结构有何关系?
(2)分子间的相互作用力十分微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受其他力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。
分子间的碰撞频繁,任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。
(3)从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
(四)课堂训练:
(五)课后作业:
币实验”就说明了这种规律。
学生观察教材31页图8.4-1,体会这种统计规律
学生讨论,列举实例
生活事例:雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力,雨滴动能越大,雨滴越密集,产生的压力就越大。
学生体验上述思维方法,来对查理定律进行微观解释,
一定质量(m)的理想气体,其分子总数(N)是一个定值;当温度(T)保持不变时,则分子的平均动能( )也保持不变,当其体积(V)增大几倍时,则单位体积内的分子数(n)变为原来的几分之一,因此气体的压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几分之一,则压强增大几倍,即压强与体积成反比。
高中气体热现象的微观意义学案教案
高中气体热现象的微观意义学案教案Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】气体热现象的微观意义[学习目标]1、了解统计规律及其在科学研究和社会生活中的作用。
2、知道分子运动的特点,掌握温度的微观定义。
3、掌握压强、实验定律的微观解释。
[自主学习]一、气体分子运动的特点1、从微观的角度看,物体的热现象是由的热运动所决定的,尽管个别分子的运动有它的不确定性,但大量分子的运动情况会遵守一定的。
2、分子做无规则的运动,速率有大有小,由于分子间频繁碰撞,速率又将发生变化,但分子的速率都呈现的规律分布。
这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律。
3、气体分子运动的特点(1)分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目都。
(2)气体分子速率分布表现出“中间多,两头少”的分布规律。
温度升高时,速率大的分子数目,速率小的分子数目,分子的平均速率。
4、温度是的标志。
用公式表示为。
二、气体压强的微观意义1、气体的压强是而产生的。
气体压强等于大量气体分子作用在器壁。
2、影响气体压强的两个因素:,。
从两个因素中可见一定质量的气体的压强与,两个参量有关。
三、对气体实验定律的微观解释1、一定质量的气体,温度保持不变时,分子的平均动能是的,在这种情况下,体积减小时,分子的,气体的压强就这就是玻意耳定律的微观解释。
2、这就是查理定律的微观解释。
3、是盖·吕萨克定律的微观解释。
[典型例题]1、有关气体的压强,下列说法正确的是()A、气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大B、气体分子的密集程度增大,则气体的压强一定增大C、气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大D、气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小2、以查理定律为例,用分子动理论从微观的角度作出解释[当堂达标]1、下列哪些量是由大量分子热运动的整体表现所决定的()A、压强B、温度C、分子密度D、分子的平均速率2、对一定质量的理想气体,下列说法正确的是()A、体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大B、温度不变,压强减小时,气体的密度一定减小C、压强不变,温度降低时,气体的密度一定减小D、温度升高,压强和体积都可能不变3、从气体压强的微观意义,解释在图中,竖直放置两端封闭的玻璃管升温时液柱的移动方向。
《4 气体热现象的微观意义》教学设计(部级优课)
8.4 气体热现象的微观意义物理观念1.了解随机性事件和统计规律。
2.了解气体分子运动的特点。
3.理解气体状态参量的微观意义。
4.了解热力学第二定律的微观解释。
科学思维1.知道宏观现象与微观原理的逻辑关系。
2.学会通过现象总结规律的科学方法。
实验探究伽尔顿版实验,气体压强原理的模拟实验。
科学态度与责任培养分析、归纳、综合能力课题引入前面我们学习了热运动的宏观表现,有扩散现象,布朗运动等等; 那么,今天我们就从微观角度来解释这些个宏观现象。
扩展与提高1.课本阅读材料“统计规律”,做伽耳顿板实验,说明在自然现象和社会现象中统计规律的意义。
2.课本阅读材料“气体压强的公式”,用统计规律、动量定理等导出压强公式E n mv n p 0203231==。
用压强公式定量解释气体实验定律,如玻意耳定律是T 一定即E 一定,V N n =0,即p ∝V N T ,也就是p ∝V1. 3.对气体做功为什么气体温度升高的解释可用活塞压缩气体说明,当活塞向下运动时,气体分子撞击活塞的速度为v 而弹回的速度v ′> v ,分子运动速度增大,无规则运动更剧烈,所以温度升高。
重点难点分析1.用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节的重点,它是本节课的核心内容。
2.气体压强的微观意义是本节课的难点,因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想象力。
教学设计一、随机性与统计规律╔展示道尔顿板图片:1)钉子——落点不确定;2)平抛——水平初速度——落点的可能区域。
╔视频:单个球下落——个别事件1)落点?2)落到某个槽?——随机事件。
结论:1.个别事件的出现有其随机性。
╔两次释放大量的球,展示照片,偶然性?结论:2.大量随机事件表现出一定的统计规律。
╔展示麦克斯韦正态分布图像:结论:3.麦克斯韦正态分布规律:中间多,两头少。
╔简述其正态分布规律的重大意义。
╔社会生活中统计规律的应用随处可见:1)在保险公司投保“人身意外伤害险”,要按不同的职业交纳不同的保险费。
8.4气体热现象的微观意义 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3
8.4 气体热现象的微观意义一、教学目标1、知道气体分子运动的特点. 知道气体分子间的距离较大,以及气体分子间碰撞频繁。
2、知道分子沿各方向运动的机会均等,分子速率按一定规律分布,这种规律是一种统计规律。
3、理解气体压强的微观解释。
4、知道气体实验定律的微观解释。
5、通过教学,使学生体验气体宏观性质、规律是由气体分子运动和相互作用的微观本质决定的,引起从宏观现象深入到微观本质的兴趣。
培养学生热爱科学的志趣。
二、教学重点与难点用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点,它是本节课的核心内容。
气体压强的微观意义是本节课的难点,因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。
三、教学方法与建议实验法、分析讨论法、flash课件演示四、学情分析本节开始先通过掷硬币的实验让学生体会“个别事物出现具有偶然性,但大量事物的出现遵从统计规律”。
再用生活中的一些常见事例来帮助学生理解。
气体分子运动的特点,可能学生不是能够完全一步到位地接受,教师需要结合课本上的那个曲线图,逐步引导学生得到相关结论。
对于气体压强的微观原因,结合flash课件的演示,学生的接受也应该没有什么大的问题,故对气体实验定律的微观解释也不会有太大的困难。
五、教学过程(一)引入新课前面是通过实验来研究气体的性质,从实验中归纳得到气体实验定律,进一步概括得到理想气体状态方程,这节课我们从微观角度即从气体分子动理论的角度来认识气体实验定律.(二)进行新课1、体验统计规律请学生每人准备4枚硬币,完成课本P26的实验,并相互交流实验结果,完成数据统计,教师引导学生通过对实验结果的统计,得出以下结论:单次实验中硬币正面朝上的枚数是偶然的,但多次实验的结果却具有一定的规律性。
进一步概括可得到:个别事物的出现具有偶然的因素,但大量事物出现的机会,却遵从一定的统计规律。
用生活中的一些实例来帮助学生理解统计规律。
2、气体分子运动的特点热现象与大量分子热运动的统计规律有关,因而研究气体的热现象,就要了解气体分子运动的特点。
2024-2025学年高中物理第8章气体4气体热现象的微观意义教案1新人教版选修3-3
1.拓展资源:
-《气体热现象的微观意义》科普文章,介绍气体分子的热运动、温度与分子平均动能的关系、理想气体状态方程和绝对零度的概念。
-《气体热现象的微观意义》实验视频,展示气体的热现象实验,如气体分子的运动实验、温度与分子平均动能的关系实验、理想气体状态方程实验等。
-《气体热现象的微观意义》应用案例,介绍气体热现象在实际生活中的应用,如汽车发动机中的气体热现象、空调中的气体热现象等。
-学生提前预习相关内容。
教学过程:
1.导入:通过日常生活中的气体现象,引发学生对气体热现象的思考。
2.理论讲解:介绍气体分子的热运动、温度与分子平均动能的关系。
3.实验演示:进行理想气体状态方程的实验,让学生直观理解。
4.应用练习:分析实际问题,运用理想气体状态方程解决问题。
5.总结:讲解绝对零度的概念,强调重要知识点。
-学生可以阅读《气体热现象的微观意义》应用案例,了解气体热现象在实际生活中的应用,提高知识应用能力。
-学生可以阅读《气体热现象的微观意义》相关论文,了解气体热现象的研究进展和相关理论,提高学术研究能力。
-学生可以参加相关的学术讲座或研讨会,与专家学者交流气体热现象的研究成果和经验。
-学生可以参加相关的学术比赛或竞赛,如物理竞赛、科技创新大赛等,提高学术创新能力和团队协作能力。
学情分析
本节课面向的是高中物理选修3-3的学生群体,他们已经具备了一定的物理知识基础,对微观世界有一定的认识。在此基础上,他们需要进一步深化对气体热现象微观意义的理解,为后续学习打下坚实的基础。
1.知识基础:大部分学生已经掌握了固体和液体的微观结构,对分子运动论有了初步的认识。他们知道分子永不停息地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。此外,他们还了解到了压强、温度、体积等物理量在微观层面的表现。这些知识基础为学习本节课的内容提供了有利条件。
江苏省沭阳县潼阳中学高中物理 8.4 气体热现象的微观
气体热现象的微观意义温度)能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
2、用气体分子动理论解释实验三定律(1)范例:用气体分子动理论解释玻意耳定律。
一定质量(m)的理想气体,其分子总数(N)是一个定值,当温度(T)保持不变时,则分子的平均速率(v)也保持不变,当其体积(V)增大几倍时,则单位体积内的分子数(n)变为原来的几分之一,因此气体的压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几分之一,则压强增大几倍,即压强与体积成反比。
这就是玻意耳定律。
小结:基本思维方法(详细文字表述格式)是:依据描述气体状态的宏观物理量(m、p、V、T)与表示气体分子运动状态的微观物理量(N、n、v)间的相关关系,从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量(如m一定和T不变)推出相关不变的微观物理量(如N一定和v不变),再根据宏观自变量(如V)的变化推出有关的微观量(如n)的变化,再依据推出的有关微观量(如v和n)的变与不变的情况推出宏观因变量(如p)的变化情况,结论是否与实验定律的结论相吻合。
若吻合则实验定律得到了微观解释。
(2)让学生体验上述思维方法:每个人都独立地用书面详细文字叙述和用符号简易表述的方法来对查理定律进行微观解释,然后由平时物理成绩较好的学生口述,与下面正确答案核对。
一定质量(m)的气体的总分子数(N)是一定的,体积(V)保持不变时,其单位体积内的分子数(n)也保持不变,当温度(T)升高时,其分子运动的平均速率(v)也增大,则气体压强(p)也增大;反之当温度(T)降低时,气体压强(p)也减小。
这与查理定律的结论一致。
用符号简易表示为:(3)用气体分子动理论解释盖·吕萨克定律。
再用更短的时间让学生练习详细表述和符号表示,然后让物理成绩为中等的或较差的学生口述自己的练习,与下面标准答案核对。
m)的理想气体的总分子数(N)是一定的,要保持压强(p)不变,当温度(T)升高时,全体分子运动的平均速率v会增加,那么单位体积内的分子数(n)一定要减小(否则压强不可能不变),因此气体体积(V)一定增大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小。
江苏省沭阳县潼阳中学高中物理8.1气体的等温变化玻意耳定律(第2课时)教学案新人教版选修3-3
气体的等温变化玻意耳定律课题8.1 气体的等温变化玻意耳定律第 2 课时计划上课日期:教学目标(1)知道什么是等温变化;(2)知道玻意耳定律是实验定律,掌握玻意耳定律的内容和公式,知道定律的适用条件;(3)理解气体等温变化的 p--V 图象的物理意义;(4)知道用分子动理论对玻意耳定律的定性解释;(5)会用玻意耳定律计算有关的问题。
教学重难点学生往往由于“状态”和“过程”分不清,造成抓不住头绪,不同过程间混淆不清的毛病,这是难点。
在目前这个阶段,有相当多学生尚不能正确确定密闭气体的压强。
教学流程\内容\板书关键点拨加工润色3、玻意耳定律(1)定律内容表述之一一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比.数学表达式,设初态体积为V1,压强为p1;末态体积为V2,压强为p2.有:p1 V1 = p2 V2(2)定律内容表述之二一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积的乘积是不变的。
数学表达式,pV=恒量(3)用图象表述玻意耳定律纵轴代表气体的压强;横轴代表气体的体积;选取恰当的分度和单位。
讨论:一下图线该是什么形状,并尝试把它画出来。
(等温线)4、关于玻意耳定律的讨论问题:图象平面上的一个点代表什么?曲线AB代表什么?线段AB代表什么?pV=恒量一式中的恒量是普适恒量吗?(作出一定质量的气体,在不同温度下的几条等温线,比较后由学生得出结论:恒量随温度升高而增大)下面的数据说明什么?一定质量的氦气压强1atm500atm1000 atm实测体积1m3 1.36/500m32。
068 5/1 000m3计算体积1/500m31/1 000m3适用条件:压强不太大(和大气压比较)、温度不太低(和室温比较)的任何气体。
你能推导出用密度形式表达的玻意耳定律吗?你能用分子动理论对玻意耳定律作出解释吗?例1:某个容器的容积是10L,所装气体的压强是20×105Pa。
如果温度保持不变,把容器的开关打开以后,容器里剩下的气体是原来的百分之几?设大气压是1.0×105Pa。
江苏省沭阳县潼阳中学高中物理专题小练(第2课时)教学案新人教版选修3-3
专题小练计划上课日期:课题专题小练2第 1 课时巩固知识点教学目标加强相关知识的应用能用学过的知识熟练计算教学重难点关键点教学流程\内容\板书拨加工润色1.(2011·临沂高二检测)对于两个分子间的势能,有关说法正确的是( ).A.增大分子间的距离,其分子势能可能将减小B.当分子间的距离大于其平衡距离时,分子间距离越大,其分子势能将越大C.当分子间的距离小于其平衡距离时,分子间距离越大,其分子势能将越大D.当分子所受的引力与斥力的合力为零时,分子间的势能也为零解析分子势能的变化与分子力做功情况有关,当分子间表现为斥力时,增大分子间的距离,分子力做正功,分子势能减小,故A正确,当分子间距离大于其平衡距离时,分子间表现为引力,分子间距离增大时,分子力做负功,分子势能增大,故B正确、C错误,当分子力为0时,分子势能最小,但不一定等于0,故D错误.答案AB2.下列说法正确的是( ).A.分子间距离为r0时没有作用力,大于r0时只有引力,小于r0时只有斥力B.分子间距离变大,分子势能可能变大,也可能变小C.设两个分子相距无穷远时势能为零,则分子间距变小时,分子势能一直减小,故分子势能在任何距离上都为负值D.物体的内能仅由温度和体积决定答案B3.关于内能,下列说法正确的是().A.温度低的物体内能小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.做加速运动的物体,速度越来越大,分子平均动能越来越大D.物体的内能是物体中所有分子的动能和势能的总和答案D4.在体积、温度、压强、质量、阿伏加德罗常数五个量中,与分子平均动能有关的量是________,与分子势能直接有关的量是______,与物体内能有关的量是______,联系微观量和宏观量的桥梁是______.答案温度体积体积、温度、质量阿伏加德罗常数作业布置教学心得尊敬的读者:本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来,本文稿在发布之前我们对内容进行仔细校对,但是难免会有不尽如人意之处,如有疏漏之处请指正,希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
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小结:基本思维方法(详细文字表述格式)是:依据描述气体状态的宏观物理量(m、p、V、T)与表示气体分子运动状态的微观物理量(N、n、v)间的相关关系,从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量(如m一定和T不变)推出相关不变的微观物理量(如N一定和v不变),再根据宏观 自变量(如V)的变化推出有关的微观量(如n)的变化, 再依据推出的有关微观量(如v和n)的变与不变的情况推出宏观因变量(如p)的变化情况,结论是否与实验定律的结论相 吻合。若吻合则实验定律得到了微观解释。
布置
教学
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2、用气体分子动理论解释实验三定律
(1)范例:用气体分子动理论解释玻意耳定律。
一定质量(m)的理想气体,其分子总数(N)是一个定值,当温度(T)保持不变时,则 分子的平均速率(v)也保持不 变,当其体积(V)增大几倍时,则单位体积内 的分子数(n)变为原来的几分之一,因此气体的压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几分之一,则压强增大几倍,即压强与体积成反比。这就是玻意耳定律。
气体热现象的微观意义
课题
8.4气体热现象的微观意义
第2课时
计划上课日期:
教学目标
(1)能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,并能知道气体的压强、温度 、体积与所对应的微观物理量间的相关联系;
(2)能用气体分子动 理论解释三个气体实验定律。
教学重难点
气体压强的微观意义是本节课的难点,因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。
(3)用气体分子动理论解释盖·吕萨克定律。再用更短的时间让学生练习详细表述和符号表示,然后让物理成绩为中等的或较差的学生口述自己的 练习,与下面标准答案核对。
一定质量(m)的理想气体的 总分子数(N)是一定的,要保持压强(p)不变,当温度(T)升高时,全体分子运动的平均速率v会增加,那么单位体积内的分子数(n)一定要减小(否则压强不可能不变),因此气体体积(V)一定增大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小。这与盖·吕萨克定律的结论是一致的。用符号简易表示为:
(2)让学生体验上述思维方法:每个人都独立地用书面详细文字叙述和用符号简易表述的方法来对查理定律进行微观解释,然后由平时物理成绩较 好的学生口述,与下面正确答案核对。
一定质量(m)的气体的总分子数(N)是一定的,体积(V)保持不变时,其单位体积内的分子数(n)也保持不变,当温度(T)升高时,其分子运动;反之当温度(T)降低时,气体压强(p)也减小。这与查理定律的结论一致。用符号简易表示为:
课堂小结
(1)本节课我们首先明确了气体状态参量与相关的气体分子运动的微观物理量间的关系着重从气体分子动理论的观点认识到气体对容器壁的压强是大量分子连续不断地对器壁碰撞产生的,且由分子的平均速率和分子密度共同决定其大小。
(2)本节课我们重点学习了用气体分子动理论的观点来解释气体三个实验定律的方法。
作业