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氣體的壓強跟體積的關系　教學示例之一

時間：2022-08-17 08:09:59 高一物理教案我要投稿

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氣體的壓強跟體積的關系　教學示例之一

（一）教學目的

　　1．了解定量氣體的壓強和體積的關系。

　　2．了解打氣筒的構造和原理。

　　3．了解壓縮空氣的應用，培養學生分析問題的能力。

（二）教學重點定量氣體的壓強跟體積的關系。

（三）教學難點打氣筒的工作過程的敘述。

（四）教學過程

　　一、前言

　　前幾節課我們學習了大氣壓強，即包圍地球周圍的大氣層中的壓強，今天我們介紹某一容器中的氣體的壓強。所謂某一容器內的氣體的壓強，例如一個乒乓球內的氣體、自行車胎內的氣體的壓強。

　　二、氣體的壓強跟體積的關系

　　1．實驗。我們先做一個實驗。這是一個注射器，活塞位于筒的中部，用手指堵住前端的小孔，這樣筒內就封住了一部分空氣，空氣跟外界隔絕。這些氣體就是一定質量的氣體。現在，我們向前推活塞，筒內的定量氣體的體積變小，手指有什么感覺？（請幾位同學試試看）。這個實驗說明一定質量的氣體，體積越小，壓強越大。向后拉活塞，手指有什么感覺，怎樣解釋。

　　2．實驗。拿一根兩端開口的玻璃管，一端插入裝有水銀的容器內（邊講解邊演示）。用手指堵住上口，管內封住了一些空氣，而且這部分空氣的質量是不變的。請一位同學用刻度尺測量這段空氣柱的長。管內氣體的壓強等于大氣壓強。將管輕輕上提，下口仍在水銀面下，我們看到管內水銀面上升，說明管內氣體的壓強變小了。再用刻度測量空氣柱的長度，顯然氣體的體積增大了。

　　3．這兩個實驗中的氣體溫度沒有變化。可見，在溫度不變時，一定質量的氣體，體積越小，壓強越大；體積越大，壓強越小。

　　4．一定質量的氣體，壓強跟體積的關系在日常生活中經常得到應用。我們人體的呼吸就是這個道理。

　　人吸氣時，胸部擴張，肺泡同時擴散，肺的容積增大，肺內的氣體壓強變小，小于外界的大氣壓強，大氣壓將新鮮空氣壓入肺中。呼氣時則相反。胸部收縮，肺容積減小，肺內氣體壓強增大，超過了外界大氣壓，肺中的一部分氣體呼出體外。青少年積極參加體育鍛煉，提高胸部肌肉的力量，有利于增大肺的收縮和舒張，對增大肺活量和改善呼吸大有好處。

　　三、打氣筒

　　定量氣體的壓強和體積的關系還應用在打氣筒、抽氣機、空氣壓縮機和噴灑農藥的噴霧器上。

　　這是一個打氣筒，將它拆開，我們發現它的構造很簡單（邊講邊拆）。在金屬圓筒中有一個活塞，活塞上安裝一個橡皮圓盤，俗稱皮錢。它和金屬筒之間有空隙。活塞下壓時，活塞下的定量氣體體積變小，壓強增大，橡皮盤緊貼筒壁使氣體不能漏出，較大的壓強沖開輪胎的氣門芯進入輪胎。活塞上提時，活塞下邊的氣體體積增大，壓強減小，筒外的空氣順著橡皮盤周圍的縫隙進入活塞下邊。這樣往復運動，可以將大量的空氣打進輪胎（學生敘述）

　　根據打氣筒的原理和工作過程可知，打氣筒中的關鍵部件是橡皮盤，它必須大小合適、且成凹形。這為我們維修打氣筒提供了線索。

　　打氣筒可以使定量氣體的壓強增大到三個大氣壓，要得到壓強更大的壓縮空氣，應使用空氣壓縮機。我們這里只簡單介紹壓縮空氣的應用。

　　四、壓縮空氣的應用

　　在很多機器設備上都要使用壓縮空氣，礦山上用壓縮空氣開動風鎬、風鉆，電車和汽車用壓縮空氣開關車門；火車上用壓縮空氣制動等等。

　　請大家看課本第137頁的圖。這是利用壓縮空氣制動的示意圖。我們應練習看這種機器的示意圖。能根據平面圖想象出立體實物，根據靜止情況想象出工作時的運動情況。

　　1．我們先看構造。給大家一分鐘，能記住它。（學生回答）

　　2．再看圖，分清哪些部件是靜止的，哪些部件是可動的。（學生回答）

　　3．可運動的部件怎樣動（學生回答）。

　　4．誰主動、誰被動（學生回答）

　　請大家根據以上的觀察和分析，認真閱讀課本第137頁，結合示意圖填空。

　　五、總結。

　　今天我們學習的重點是一定的氣體在溫度不變時，體積越小、壓強越大，體積越大，壓強越小。以及應用這個道理制成了打氣筒。并介紹了壓縮空氣的應用。