气体的等温变化 教学设计

【教材分析】

教材首先从日常生活中感知气体的压强、体积、和温度之间有一定的关系，而没有从对气体的三个状态参量进行逐一描述，尝试用科学探究的方法研究物理问题的一个具体实施过程。教材试图给学生留下必要的时间和空间（包括心理空间、思维空间），并让学生利用这些“空白”式的自主活动，自己建构、探索知识，逼近真实的探究结论。但是给出实验的基本思路，以使学生体会探究的基本要素。对于数据的处理也有提示，给学生一定的自由度但又不撒手不管，这是提高学生实验和探究能力较好的途径。

【教学设计思路】

一、为学生创造更大的空间，培养学生的发散思维的探究能力

这样学生会在知觉中情不自禁地产生一种紧张的“内驱力”，并促使大脑积极兴奋地思考活动，从而达到内心的平衡，获得感受的愉悦。主要从三个方面考虑：1．和谐宽松的课堂气氛，师生平等的交流与学习，使学生带着愉悦的心情探究学习，思维得到最大限度的绽放。2．是问题的创设，问题设置的越是具体表面上看来学生越是容易回答，但是学生总是在狭窄的思维胡同中去观察和思考，如井底之蛙。而过分的散乱会使学生很盲从，因此力争做到形散而神不散。3、实验条件的创设实验条件创设的越是理想，实验结果越是理想。但是学生感受不到物理学家的探究历程。感受不到模型与实际的差距。不利于误差的分析和物理在实际应用中模型的建立。

二、允许接受学生的错误

物理定律的建立过程往往经过漫长的过程，无数次的失败。让学生清楚一个定律的发现不可能通过几次简单的测量就得出的，我们只不过是通过实验对自然规律的探究有所体验。因此接纳学生失败，共同分析失败和产生误差的原因。有时没有失败的收获是不牢固的。

三、重视过程和方法

知识的东西一生中任何时候均可获得，但方法性的东西获得一生中却有关键时期。实验的结果重要，但过程的方法更重要。探究的要素，实验的基本环节，控制变量，物理量转换，团结协作的精神等。

【教学目标】

一、知识与技能

1．通过实验确定气体的压强与体积之间的关系。

2．玻意耳定律的内容。

二、过程与方法

1．培养良好的实验习惯。

2．掌握研究两个以上物理量之间关系常用的方法──控制变量法。

三、情感态度价值观

1．通过探究性实验，培养发现和解决问题的能力，体验学习的乐趣。

2．养成团结协作、分享成果、勇于纠正错误的良好习惯。

【教学重点】

1．实验设计和数据处理。

2．玻意耳定律的内容。

【教学过程】

一、气体状态的描述

对比对运动物体的描述参量、指出一定质量的气体压强p、体积V、温度T一定时，气体便为一个稳定的状态．

二、实验探究

录像展示：一定质量的气体在温度相等时，压强与体积的关系，一定质量的气体在体积相等时，压强与温度的关系──培养学生的观察、发现问题的能力，同时渗透确定二个以上物理量之间关系时常用的方法──控制变量法。

猜想与假设：通过视频猜想加速度与力和质量的关系。进一步引导学生猜想它们的数学关系。

制定计划与设计实验：这是本节课的一个重点。实验的方案很多，但本节是要学生根据提供的器材来探究气体的压强与温度的关系。为了不限制学生的思维，整个设计过程由学生完成展示，并相互补充。让学生在交流中相互提高和学习，渗透情感态度价值观的教育。内容包括如何探究p与V之间的关系、测量哪些量、控制哪些量、改变哪些量、需要哪些器材、实验步骤怎样等。

进行实验与收集证据：学生分组进行，老师巡视指导学生发现问题，及时解决问题。没有给学生完全设计好的表格，尽管是很小的一个事情，主要还是想逐渐地消除学生的依赖性。现在相当多学生在收集数据时如果没有现成的表格就不知道如何记录和处理数据。

分析与论证：同设计实验，本环节也是一个重点。这是培养学生分析问题、解决问题能力环节。为了不限制学生的思维完全交给了学生。可共同讨论釆用什么方法处理收集到的数据？例如：p₁/p₂=V₂/V₁、p₁V₁＝p₂V₂、p－V图象、p－1/V图象。怎样解释你所收集到数据中的规律？能否验证你的猜想？

交流与合作：通过数据分析与论证和汇总，请同学们自己得出结论，分别用不同的方法来描述（文字、数学表达式、图象）

三、玻意耳定律

内容：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。

公式：或pV=常量、p₁V₁=p₂V₂

图象：

理解与应用：

（1）一个足球的容积是2．5L。用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125mL、压强与大气压强相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压强相同。打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？你在得出结论时考虑到了什么前提？实际打气时的情况能够满足你的前提吗？

（2）水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于768mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的计数为750mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80mm。当这个气压计的读数为740mm水银柱时，实际的大气压是多少？设温度保持不变。

（3）如图中有两条等温线，你能判断哪条等温线表示的温度比较高吗？你是根据什么理由做出判断的？