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《气体的状态参量》教学设计(转)

发表时间:2008/2/29 8:50:33 点击:

教学目标
知识目标
  1、知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量,理解描述状态的三个参量的意义.
  2、在知道温度物理意义的基础上;知道热力学温度及单位;知道热力学温度与摄氏温度的关系,并会进行换算.
  3、知道气体的体积及其单位.并理解气体的压强是怎样产生的,能运用分子动理论进行解释;知道气体压强的单位并能进行单位换算;会计算各种情况下气体的压强.

能力目标
  1、运用所学的力学及运动学知识计算各种情况下气体的压强,总结出求解气体压强的方法.明确气体的状态及状态参量是—一对应的关系.

情感目标
  培养学生的分析、解决问题的能力及综合应用所学知识解决实际问题的能力.

 

教学建议

教材分析
  气体压强的概念及计算是本节的重点,关于压强的产生,教材在本章第五节分子动理论中——对气体压强产生做了详细的介绍,而运用示例来讲解压强的计算,例题中分析了被水银柱封闭的空气柱在三种放置状态时的压强求解,利用前面所学的力学知识,分析水银柱受力的平衡条件,得到了气体压强值,教学时,注意让学生在复习初中内容的基础上,观察演示实验,讨论压强计算的公式并进行必要的练习,着重解决一下“气体的压强”问题,为以后的几节学习扫清障碍.

教法建议
  针对本章的重点——气体压强的计算,通过以前学过的固体和液体的压强知识来理解气体压强的概念;用力学观点来计算气体的压强,把力学和热学联系起来.

 

教学设计方案

教学用具:压强计

教学整体设计:教师引导学生复习压强、力平衡、牛顿定律等力学知识引入气体压强等热学参量,再让学生做实验掌握气体压强的测量,通过例题讲解使学生掌握气体压强的求法.

教学目标完成过程:

(一)课堂引入

  教师讲解:在前面一章中,我们主要研究了物质的三种存在状态:气、液、固中的两种——固体和液体,由于气体分子排布的特点,使得气体分子具有一些特有的性质,今天,我们便开始研究气体.

(二)新课讲解

  教师讲解:为了描述我们的研究对象,针对气体的热学特性,我们用体积、压强和温度物理量等来标识气体,这几个用来描述气体状态的物理量叫做气体的状态参量.

1、温度(T)

  温度是表示物体冷热程度的物理量,是物体分子平均动能的标志.

  (1)测量:用温度计来测量.

  (2)温标:温度的数值表示法.

  ①摄氏温标:规定在1atm下冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为11℃,中间分成100等份,每一份为1℃,通常用t表示,单位为摄氏度(℃).

  ②热力学温标:规定-273.15℃为零开,每1开等于1℃,通常用T表示,单位为开尔文(K).
③两种温标的关系:

教师强调:一般题目所给的温度都为摄氏温度,但计算时一般用热力学温度,最后结果应转化为摄氏温度.

  2、体积(V

  气体的体积就是指气体分子所充满的容器间体积,即为容器的容积.

教师强调:这个容积不是分子本身的体积之和,气体分子间有很大的间隙,容积变化,气体的体积也随之变化.

  气体的单位有: 等,它们间的换算关系为:

  

教师强调:若气体封闭在粗细均匀的容器中,体积通常可用其长度来表示,但切勿误认为长度单位就是体积的单位.

  3、压强(p

  气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强,它是由大量气体分子在热运动中频繁地碰撞器壁而产生的,它的大小决定于气体的密度和气体分子的平均动能.

  压强的单位有:Pa、atm、cmHg、mmHg等,它们间的换算关系为:

  

演示实验:观察压强计,理解其原理,并用压强计测气体的压强.

教师强调:

  ①气体对容器的压强和器壁给予气体的压强是相等的,因此在很多情况下,只要直接计算外界加于气体的压强,就可以知道气体本身的压强.

  ②在开口的容器中,不管气体温度如何变化,气体的压强总是等于该地的大气压强.

  ③在确定液体内部的气体的压强时,必须计算液面上的大气压强.

    或 

  ④凡遇到压强相加或相减时,应注意统一单位.

(三)例题讲解

  1、首先对书中例题进行分析:针对水银柱的不同运动情况让学生分组讨论分析.

  

  2、参考“典型例题”,

 教师可以将例题1扩展:为了更好的研究不同运动情况下封闭气体的压强,可以通过研究气缸与活塞的运动,假定气缸有竖直向上或竖直向下或水平向左或水平向右的加速a情况下,计算封闭活塞中的气体的压强,最后总结出各种情况下计算压强的方法.

  4、状态及状态变化——对应关系

  (1)状态:对一定质量的气体来说,如果温度、体积和压强都不变,我们就说气体处于一定的状态中.

  (2)状态变化:如果气体的状态参量发生变化,我们就说气体的状态发生了变化.

  教师强调:一定质量的气体发生状态变化时,至少有两个状态参量发生变化,不可能只有一个状态参量变,而其他两个状态参量不变,这一章的后面就是研究气体在发生状态变化时,状态参量之间的关系.

(四)总结、扩展

  1、描述一定质量的气体的状态参量有温度、体积和压强,气体处于一定的状态,对应一定的状态参量,即状态及状态参量是—一对应的,气体发生状态变化时,其状态参量也随之发生变化,状态参量的变化存在一定的规律——气体状态方程.

  2、各种情况下气体压强的计算,可以用以前学过的规律(平衡条件、牛顿第二定律)用力学观点求解.

  3、气体状态参量可作为物理论学综合题的结合点.

(五)解决课后练习,布置作业

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