玻意耳定律 教案

玻意耳定律教学方案设计

授课人：陈浩翔

一、教学任务分析

玻意耳定律是热学部分的重点内容，它是在“气体状态参量”的基础上，用实验研究一定质量的气体在温度保持不变时，压强随体积的变化规律。本节内容在气体性质的教学内容中起着承上启下的作用，它不仅在研究方法上为后面研究气体的等容、等压变化作下铺垫，而且也为得出理想气体状态方程奠定了知识基础。本节内容的学习有利于培养学生通过观察和实验来研究物理问题的思想和方法，同时也可以开拓学生的眼界，初步培养学生探索科学的能力。

有关压强的概念、液体的压强、连通器等物理概念、物理模型

通过挤压针筒的实验导入新课，接着引导学生联系所学知识，采用控制变量法进行实验，得到定性的结果。为了更进一步研究问题，教师引导学生结合DISLab系统进行定量实验，分析实验数据和p-V、P-1/V图线，并启发学生思考实验中存在误差的原因。在得出玻意耳定律之后，分析导入实验的原理，解决一开始提出的问题。最后介绍玻意耳定律在生活中的有关应用，培养学生分析和解决问题的能力以及学习物理的兴趣。

通过观察实验，激发学习兴趣，培养善于观察和思考的习惯。

二、教学目标：

1、知识与技能：

（1）能确认等温变化过程。

（2）掌握玻意耳定律的内容、适用条件，能画出等温过程的曲线。

（3）能应用玻意耳定律解决简单问题。

2、过程与方法：

（1）通过观察实验验证玻意耳定律，体验科学探究的过程。

（2）通过实验数据和图像的分析，掌握研究物理问题的思想和方法。

3、情感态度与价值观：

（1）通过观察实验，激发学习兴趣，培养善于观察和思考的习惯。

三、教学重点和难点：

重点：由实验推导出玻意耳定律气体的等温变化并解决相关问题

难点：一定质量的气体状态变化过程和初末状态P、V的确定。

四、教学资源

1、器材：教科书、电脑、Dislab系统、注射器、压强传感器、有小孔的塑料瓶等

2、课件：PPT

3、录像：

五、教学设计思路

本设计的内容包括3个方面：一是能确认等温变化过程；二是掌握玻意耳定律的内容、适用条件，能画出等温过程的曲线；三是能应用玻意耳定律解决简单问题本设计的基本思路是：通过实验导入新课，采用控制变量法进行实验，在得出玻意耳定律之后，最后介绍玻意耳定律在生活中的有关应用。

本设计要突出的重点是：由实验推导出玻意耳定律气体的等温变化并解决相关问题

本设计要突破的难点是：一定质量的气体状态变化过程和初末状态P、V的确定。

完成本设计的内容需1课时。

六、教学流程

1、教学流程图

【教学过程设计】

教学环节和教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

情境创设

亲身体验

实验探究

知识应用

课后思考

挤压针筒

挤压针筒

定量研究 （利用DIS 系统实验）

玻意耳定律的应用

解释实验的原

理

生活中常见的应用

运用知识、完成作业

回顾知识

得出猜想

分析数据

分析图像

得出规律

巩固提高

[创设情境、亲身体验]

实验引入：针筒

[实验探究]

用DIS系统进行实验：

学生配合教师完成实验。利用压强传感器测量气体的压强，通过数据采集器将数据输入计算机中，并对实验数据和系统拟合出的P-V和P-1/V图线进行分析，得出结论。

想，计算一下

这两组数据之间满足

怎样的关系。

介绍物理学家玻意耳：

[知识应用]

分析有小孔的塑料瓶的原因（定性解释）

图片：气泡（定量计算）

[课后思考]

布置思考题：

气压保温瓶

七、教学过程：

1、情境引入

同学们，我们上节课学习了描述气体的状态参量，我们来一起复习一下有哪些物理量——体积、温度、压强

接下来我们来做一个实验，大家边做边想一下气体的参量哪些没有发生变化？哪些又发生了变化？：

大家面前有个注射器，我把注射器开口封闭，那注射器就是一个封闭的容器，里面有一定质量的气体，然后我压缩气体。

这一过程，一定质量的气体，温度不变，压强和体积发生变化了。

2、定性研究

我们把气体在温度不变的条件下发生的状态变化过程叫做等温变化。

我们前面的实验可以得到一定质量的气体，在温度不变的情况下中，体积减小、压强就增大。我们可以猜测下，一定质量的气体在等温变化下压强和体积有什么关系呢？（反比）

3、定量研究

好的、那我们大胆假设、就需要学生们来小心求证了。那在同学们面前是研究在等温变化下，一定质量气体的压强和体积之间的关系的仪器。

我们所用到的仪器有DIS和注射器。这个是压强传感器，可以直接测出压强。

那我们想一下，我们这次实验的研究对象是谁？一定质量的气体，如何封闭气体，把活塞移动到刻度为15ml左右的地方，将注射器与压强传感器的侧口相连。

我们要测量哪些物理量？气体的压强和气体的体积。我在推拉注射器的活塞便可以改变气体的体积与压强。气体的压强可以有压强传感器测出，气体的体积呢？我们发现注射器内有刻度，那是不是直接从刻度读出气体的体积。我们可以注意一下，这部分封闭的气体是不是只在注射器呢？我们发现气体不仅仅在注射器内，注射器与压强传感器连接的部分也有气体，这部分气体的体积大约为1ml，那如果我注射器的活塞在15ml，实际应该是16ml，同学们要注意一下。

在实验过程中，我们保证什么物理量不变？一定质量和温度。

要保证一定质量的气体，那就要求注射器不能漏气，也就是要保证注射器的气密性。那能不能在推拉活塞的时候一不小心把活塞拉出来在插回去？不能，质量改变了。

要保证温度不变的话，我应该怎么推拉注射器活塞，手不能接触到含有气体的注射器部分，