(一)、(引入新课):上课,同学们好!
1.第一请两个同学上讲台上来,配合老师一同做个游戏.一位男同学,一个位同学.来,大胆展示一下自己,游戏规则是如此的,每个人一只气球.女同学直接吹气球,男同学则吹一只套在瓶口上的气球,看哪个能把气球吹的更大一些,吹的大的同学获胜,好目前开始.坐着的同学为他们加油.(男同学故作费劲状,稍停)好,目前出结果了吧,哪个获胜了,(女同学),目前请男同学谈一下你的感受!(不公平,如此非常费力,如何也吹不大)哪些原因呢?(封在瓶中的气体被压缩,体积减小,压强增大,没办法吹大方球).
2.同学们再来看一个现象:这是吊水瓶,大伙都有缘结识过是吧?这里只有两根细管,上边是进气口,下边是输液管,插在瓶口的橡皮塞内,瓶里边装了一部分红色水,目前把瓶子倒过来,大伙注意观察一小会,大伙看到什么现象啦?(水流的愈加慢,后不再流出)哪些原因呢?哪个来讲解一下?好,这位同学非常勇敢!说吧(瓶中的气体,体积增大,压强减小,外面大方压强使水不再流出)回答的非常不错!请坐!
3.生活当中,大家还见过不少类似的例子,譬如:打足气的自行车,如果是在烈日下曝晒,汽车轮胎会如何?(爆炸)缘由呢?(汽车轮胎内的气体因温度升高而压强增大、体积膨胀导致的)
其实日常有不少现象都说明:气体的压强p、体积v、温度t是相互联系的。这三个状况参量之间存在着肯定的关系。假如气体的三个状况参量肯定时,大家就说气体处于这种确定的状况.若有一个参量改变引起其它参量的改变,大家就说气体的的状况发生了变化.可如何去研究气体三个状况参量之间的关系最好呢?(控制变量法)非常不错,今天这节课,大家就用控制变量法来研究一种特殊状况:肯定水平的气体,在温度不变时其压强与体积的变化关系。大家把这种现象叫做等温变化!
(二)、--
1.直觉猜想
依据刚的两个小实验,大家了解,封在瓶中气体的水平是肯定的,温度与室温相同维持不变,历程的就是一个等温变化.则气体压强p和体积v有哪些定性关系呢?(压强增大,体积减小;压压强减小,体积增大),物理学并不满足于对p、v的定性剖析,那同学们接着猜想压强和体积有哪些定量的关系呢?各小组讨论一下。好,哪位同学来讲一下?(p∝1/v),你是依据什么如此猜想的呢?(依据前面的实验:瓶中封闭的气体被压缩,体积减小,压强增大;瓶中封闭的气体,体积增大,压强减小,),那也可能不是反比率关系,同学们还能想像出什么形式来?有没与体积的其他形式成反比呢?(大概压强与体积的平方成反比)。回答非常不错,请坐下。同学们还有没别的状况呢?(p∝1/v3),同学们的猜想都非常不错,颇有物理学大师的风范。可是同学们的猜想假设能否成立呢?大家又该如何解决呢?(通过实验来检验猜想假设),非常不错!一堂课没办法检验所成的猜想,今天大家就检验简单的形式好吧?感兴趣的同学也可以在课下检验其他的猜想。
2.实验策略的设计
目前请同学们打开讲义第1页,上面有一个探究指南卡,探究指南卡中有几个问题,同学们携带这类问题去阅读讲义第4页的阅读材料,看完材料后,同学们可以试用一下桌上的仪器,自主设计实验步骤和数据记录表格,也可以参考老师提供的表格。组内同学交流后,形成实验策略给大伙介绍一下,目前开始!(2-3分钟)同学们完成的如何啦?目前请几个小组来介绍一下,第一小组先来吧!可以结合指南卡的的问题来汇报一下你们的策略(针管中封闭的气体为研究对象,不需要手去摸管壁以维持气体的温度不变,另外缓慢压缩气体,把仪器固定好后先封闭肯定水平的气体,压缩或增大体积,从表头上读出对应的压强值,测出多组p、v值,看pv值是不是为定值,若为定值则说明p、v成反比。)很好,描述的挺详细的,请坐下,第二小组,你们与第一小组策略是否一样?若不同,请说明一下(老师,大家的策略与刚刚那个小组一样,只不过处置数据时,大家作p-v图象,)作p-v图象,你们想着能得到什么的图线?(双曲线一支),若画出一支弯曲的线,你们肯定能判出p与v成反比率关系吗?什么小组能再来补充一下吗?(老师,大家作p-1/v图象,如果是p∝1/v,则证明p与v成反比)。这个小组同学真棒!运用了转化的办法.总结一下,同学们实验策略中提到的需要注意的地方及数据处置办法:(1)不需要手摸管壁,(2)缓慢改变气体的体积(3)pv乘积是不是为定值,(4)作p-1/v图象看是不是为过原点的直线。
同学们的策略太好了,可是"纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行",好,目前我宣布,各小组同学依据各自的实验策略,实验步骤及数据记录表格,大胆检验你们的猜想去吧?老师建议大伙彼此借鉴其它小组策略中的优点。看什么小组做的又快又规范!目前家开始实验!
3.自主实验
(5分钟左右)(学生做实验期间,耐心纠正学生出现的各种问题,提示一些启发性的问题:如此放置,仪器安不安全?如此读数费劲吗?能否把刻度固定下来再读数?你们组遇见了什么困难了吗?如何去封闭肯定水平的气体)
有几个小组已经测完数据,正在处置剖析数据,其它小组加油啊?第一小组先测出数据,请这一小组同学,在电脑前输入数据,用p-1/v坐标系作图。同学们都已完成了实验,请几个小组来展示你们的数据,说出你们的结论。(实验投影仪展示几个小组的数据和图)
(1)第一小组。大家的数据剖析支持大家的猜想,pv值在误差范围内近似相等,说明p-v成反比;
(2)第二小组,大家的数据也支持大家的猜想,p-1/v图为一条直线,但稍偏离坐标原点,并不严格成反比率,但在误差范围内觉得p∝1/v,p、v成反比。
是哪些原因导致了误差呢?(针管中封闭的气体,体积测量有误差,由于有一部分处在与表头相连的小细管中)
(3)大家再来看一下电脑上的数据点,第一组同学输入数据后,由excel表格功能自动绘出散点图,目前大家用一条直线来拟合这类点,由于猜想是p∝1/v,可选线性趋势线,并勾选“显示公式”选项,大伙看公式是y=kx+b,这说明了这类点大致在一条直线上,但不严格过原点,有一点误差,在误差允许的范围内p∝1/v,间间接说明p、v成反比。
4.实验结论(让学生总结一下)
依据同学们的数据及剖析,大家得到实验结论:肯定水平的某种气体,在温度不变的状况下,压强p与体积v成反比。实验中所用仪器封闭的是空气.若是换成其它的气体,大家同样也能得出如此的结论。
5.玻意耳定律
同学们真是太伟大了!由于早在400多年前,英国科学家玻意耳和法国科学家马略特也各自通过实验发现了这个规律。后来人把这个规律称作玻意耳定律,这就是玻意耳定律的内容。这是玻意耳年轻时的照片,非常酷吧!玻意耳定律的公式如何写呢?(pv=常量)故内容也可以表述为:肯定水平的气体,在温度不变的状况下,它的压强跟体积的乘积为常量。公式可以写成p1v1=p2v2的形式,这个公式中的p1、v1;p2、v2分别表示什么意义呢?(气体在两个不同状况下的压强和体积)大家可以称为初状况和末状况。气体从初状况历程一等温变化过程到达末状况。当然公式也可以写成比率式的形式:p1/p2=v2/v1。这就是玻意耳定定律的内容及公式表达。
6.大家在探究肯定水平气体压强跟体积关系的实验中,为了用线性关系来探索这两个物理之间的定量关系,打造了p-1/v坐标系。然而为了直观地描述压强p与体积v的关系。一般还是用p-v坐标系。肯定水平的气体等温变化的p-v图象是如此的,形状为双曲线的一支。因为它描述的是温度不变的p-v关系,因此大家称它为等温线。目前同学们结合讲义上的几个自主探究问题去研究一下等温线的物理意义。然后再给大伙介绍一下你的怎么看。目前开始。(停2分钟)哪位同学来讲一下。好这位同学,真的很勇敢。a、b两点代表气体的两个状况,a-b代表气体历程一个等温变化过程,从状况a变化到状况b。研究肯定水平的气体,在温度不变时,适用于压强不太大,温度不太低的各种气体.pv=恒量;不一样的等温线也必需是同一个肯定水平的气体,说明温度高低不同,pv值不同).你能判出温度的高低吗?(t3 >t2 >t1)你是依据什么断定的?(作出辅助线譬如:同体积状况下,温度越高,压强越大)。说的很棒!同学们表现的太棒了,课堂因你们而精彩,为自己精彩的表现来激烈的掌声吧!
(三)探究经历
回想本堂课大家的探究经历。
第一是情景再现的几个小实验、然后是猜想假设pv的关系、接着进行探究实验策略、同学位自主进行实验、通过数据剖析、后得出结论。通过本节课的探究性学习,大家尝试用实验的办法来探究p与v的关系及p-v图象的意义。让大伙领会了物理学研究工作是以什么样的形式和办法来进行的,望大伙从以下两方面有所领会:第一,物理学研究并不神秘,每一个同学都可以拓展物理学研究。第二,今天大家的工作是粗糙的,真的的物理学研究更精准、更健全,但基本思路和办法是一样的,让大家都拥有如此一种办法,探究大自然的奥秘吧!
(四)为巩固课堂所学常识,
1.同学们先来看一下讲义上的达标训练,通过这个例题,望同学们能总结一下应用玻意耳定律解题的一般思路。哪个来讲一下我们的怎么看?非常不错,我给同学们展示一下解题过程。哪个能说一下应用玻意耳定律解题的一般思路?展示基本思路:
(1).明确哪部分气体为研究对象
(2).明确气体的初、末状况参量p1、v1;p2、v2
(3).依据玻意耳定律打造列方程
(4).求解结果
2.为达到迅速应用常识的目的.这里老师送大伙几道竞赛题,先站起来回答的同学为获胜者,这位同学所在的小组为优胜小组.各小组作好筹备!
赛题1:
赛题2:
赛题3:看上去变水平问题,其实可以设想一个大容器,装下这200l的气体,转化为一个定水平问题。
(五)课后探究题
后是老师送大伙的两个课后探究问题,
第1、探究报纸能承受的大拉力与报纸的几何尺寸之间的关系.第2、课后仿照教程20页的实验装置图,自制仪器,完成探索实验.
今天的课到这儿,谢谢各位同学!同学们再见!