版本科目年級課時教學設計

課題分子動能和分子勢能單元1學科物理年級選修3

物理觀念：理解一定質量的氣體，在溫度不變的情況下氣體壓強和體積的關系；會用玻意耳

定律解釋一些自然現象，解決簡單的實際問題。

科學思維：從有序設計的一系列問題和實驗，通過模型建構和科學推理，得出等溫變化的規

學習律。

目標科學探究：能基于觀察和實驗提出問題、形成猜想，設計實驗驗證猜想并綜合分析實驗證據，

得出氣體等溫變化的規律。

科學態度與責任：在實驗過程中保持交流與合作，敢于發表自己對探究過程與實驗結論的理

解或想法，并且能正確表達自己的觀點。

重點氣體的等溫變化規律的探究；理解玻意耳定律，會用玻意耳定律解釋一些自然現象，解

決簡單的實際問題。

難點氣體的等溫變化規律的探究。

教學過程

教學環節教師活動學生活動設計意圖

導入新課

用生活現

象引入課題，激

車胎內的發學習興趣，增

氣體因溫度T加學生對本節

思考：用什么方法可以使凹進去的兵乓球恢復

升高而壓強P課內容的親近

原狀？

增大，體積V感，激發探究欲

打足氣的車胎在烈日下暴曬，常常會爆胎，為

膨脹。望，體驗物理學

什么？

科與生活緊密

車胎內的氣體因溫度T升高而壓強P增大，體

聯系。

積V膨脹。

知識回顧：氣體的狀態參量

回顧舊知

1、溫度：熱力學溫度T：開爾文

識：氣體，溫

T=t＋273K

度，體積，壓

2、體積：體積V單位：有L、mL等

強

3、壓強：壓強p單位：Pa（帕斯卡）

講授新課思考：一定質量的氣體，它的溫度、體積和壓

強三個量之間變化是相互對應的.我們如何確定三控制變量

個量之間的關系呢？的方法

在物理學中，當需要研究三個物理量之間的關

系時，往往采用“保持一個量不變，研究其它兩個

量之間的關系，然后綜合起來得出所要研究的幾個

量之間的關系”.。

一、探究氣體等溫變化的規律

1.等溫變化：氣體在溫度不變的狀態下，發生體驗后得

的變化.出定性關系：

2.在等溫變化中，氣體的壓強與體積可能存在一定質量的氣通過親身體

著什么關系？（定性關系：觀看演示實驗）體，在溫度不驗，深刻體會氣

變的情況下，體壓強與體積定

體積減小，壓性關系，進而激

強增大；體積發對定量關系的

增大，壓強減探究欲望。

小。

猜想：p、

V成反比

（一）提出問題、引導猜想

結論：V減小，p增大

（二）分組實驗、驗證猜想

1.實驗裝置介紹：注射器、氣壓傳感器、平板

電腦、數據線。

2.注射器的使用注意事項：

（1）連接傳感器之前，抽入20mL的氣體；

（2）實驗時不要用手去摸氣體部分；

（3）推拉要緩慢；

（4）讀數時眼睛要平視，用左邊這條黑線讀

數。

練習使用先

學生利用進儀器進行實驗

電腦三人為一探究規律，體會

組，進行合作科學探究過程，

3.實驗儀器使用說明：實驗。培養學生相互協

（1）將電腦、壓強傳感器、注射器進行連接；作的精神。

（2）打開“WCY專用軟件”中的“氣體壓

強與體積的關系”。

（3）點擊“開始記錄”，抽入20mL的氣體，

壓到10點擊點采數據，拉回15點擊點采數據，然

后20、25、30、35、40分別點采數據

（4）點擊“p-V繪圖”，點擊“曲線擬合”。

（三）實驗數據的處理

學生利用

電腦處理實驗

所得的數據。培養學生交

p-V圖象

得出:流的意愿和能

p-V關系力。通過對實驗

圖象，形狀似數據的分析與評

雙曲線的一估，培養學生嚴

支。謹的科學態度與

思考：該圖象是否可以說明p與V成反比？

實事求是的精

如何確定p與V的關系呢？

學生得神。

p-1/V圖象

出:

p-1/V關

系圖象是一條

幾乎通過原點

的直線。

培養學生化

（四）得出結論

曲為直的方法和

結論：在溫度不變時，壓強p和體積V成反比。

知識遷移的能

二、玻意耳定律

力。

1、文字表述：一定質量某種氣體，在溫度不

變的情況下，壓強p與體積V成反比.

2、公式表述：pV=C(常數)或p1V1=p2V2

讓學生意識

3、適用范圍：溫度不太低，壓強不太大

到玻意耳定律使

用的局限性。

三、氣體等溫變化的P-V圖像

1.等溫線：一定質量的理想氣體的P-V圖像的

形狀為雙曲線的一支，

它描述的是溫度不變時的p-V關系，稱為等

溫線。

特點：

（1）每條等溫線上氣體各狀態溫度相同；

（2）溫度越高等溫線離坐標軸或原點越遠.

完成思考通過等溫線

思考1：有兩條等溫線，你能判斷哪條等溫線

表示的是溫度比較高時的情形嗎?是根據什么理由題。更好的理解玻意

做出判斷的?耳定律的內容。

思考2：t1和t2哪個表示的溫度高？

特點：斜率越大溫度越高。

課堂練習1、一定質量氣體的體積是20L時，

壓強為1×105Pa。當氣體的體積減小到16L時，壓

完成課堂鍛煉解決實

強為多大？設氣體的溫度保持不變。

練習。際問題的能力。

解析：p1V1=p2V2

答案：1.25×105Pa

課堂練習2、如圖，一上端開口,下端封閉的細

長玻璃管，下部有長l1=66cm的水銀柱，中間封

有長l2=6.6cm的空氣柱，上部有長l3=44cm的水

銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊.已知大氣壓強為

p0=76cmHg.如果使玻璃管繞底端在豎直平面內緩

慢地轉動一周，求在開口向下和轉回到原來位置時

管中空氣柱的長度.封入的氣體可視為理想氣體，在

轉動過程中沒有發生漏氣.

完成課堂

練習。

解析：玻璃管開口向上時：p1=p0+ρgl3

玻璃管開口向下時：則p2=ρgl1，p0=p2+ρgx

從開始轉動一周后，則p3=p0+ρgx

由玻意耳定律有p1l2S=p2hSp1l2S=p3h′S

解得：h=12cmh′=9.2cm

四、用氣體定律解題的步驟

整理解題整理解題步

1．確定研究對象．被封閉的氣體(滿足質量不

步驟，明確解驟，明確解題思

變的條件)；

題思路。路。

2．用一定的數字或表達式寫出氣體狀態的初

始條件(p1，V1，T1，p2，V2，T2)；

3．根據氣體狀態變化過程的特點，列出相應

的氣體公式(本節課中就是玻意耳定律公式)；

4．將各初始條件代入氣體公式中，求解未知

量；

5．對結果的物理意義進行討論．

拓展提高1、如圖所示，是一定質量的某種氣

體狀態變化的p-V圖象，氣體由狀態A變化到狀態

B的過程中，氣體分子平均速率的變化情況是

()

A.一直保持不變

B.一直增大

C.先減小后增大

D.先增大后減小

完成本節鞏固本節課

課拓展提高。所學知識

解析：分子平均速率由溫度決定，在圖中畫出

等溫線可知：pV先增大后減小，則T先增大后減

小，

答案：C

拓展提高2、某個容器的容積是10L，所裝氣

體的壓強是20×105Pa。如果溫度保持不變，把容

器的開關打開以后，容器里剩下的氣體是原來的百

分之幾？設大氣壓是1.0×105Pa.

5

解析：初態p1=20×10PaV1=10LT1=T

5

末態p2=1.0×10PaV2=？LT2=T

由玻意耳定律p1V1=p2V2得V2=200L

剩下的氣體為原來的5%

點評：就容器而言，里面氣體質量變了，似乎

是變質量問題了，但若視容器中氣體出而不走，就

又是質量不變了.

3.如圖所示為一定質量的氣體在不同溫度下的

兩條P-1/V圖線.由圖可知()

A.一定質量的氣體在發生等溫變化時，其壓強

與體積成正比

B.一定質量的氣體在發生等溫變化時，其

圖線的延長線是經過坐標原點的

C.T1＞T2

D.T1＜T2

解析：溫度越高,其等溫線離原點越遠.

答案：BD

課堂小結一、玻意耳定律

1、內容:一定質量某種氣體，在溫度不變的情

況下，壓強P與體積V成反比。

2、公式：PV=C(常數)或p1V1=p2V2

3、條件:一定質量氣體且溫度不變