氣體的狀態參量

氣體的狀態參量

教學目標
知識目標
　　1、知道氣體的溫度、體積、壓強是描述氣體狀態的狀態參量，理解描述狀態的三個參量的意義．
　　2、在知道溫度物理意義的基礎上；知道熱力學溫度及單位；知道熱力學溫度與攝氏溫度的關系，并會進行換算．
　　3、知道氣體的體積及其單位．并理解氣體的壓強是怎樣產生的，能運用分子動理論進行解釋；知道氣體壓強的單位并能進行單位換算；會計算各種情況下氣體的壓強．

能力目標
　　1、運用所學的力學及運動學知識計算各種情況下氣體的壓強，總結出求解氣體壓強的方法．明確氣體的狀態及狀態參量是—一對應的關系．

情感目標
　　培養學生的分析、解決問題的能力及綜合應用所學知識解決實際問題的能力．

 

教學建議

教材分析
　　氣體壓強的概念及計算是本節的重點，關于壓強的產生，教材在本章第五節分子動理論中——對氣體壓強產生做了詳細的介紹，而運用示例來講解壓強的計算，例題中分析了被水銀柱封閉的空氣柱在三種放置狀態時的壓強求解，利用前面所學的力學知識，分析水銀柱受力的平衡條件，得到了氣體壓強值，教學時，注意讓學生在復習初中內容的基礎上，觀察演示實驗，討論壓強計算的公式并進行必要的練習，著重解決一下“氣體的壓強”問題，為以后的幾節學習掃清障礙．

 

教法建議
　　針對本章的重點——氣體壓強的計算，通過以前學過的固體和液體的壓強知識來理解氣體壓強的概念；用力學觀點來計算氣體的壓強，把力學和熱學聯系起來．

 

教學設計方案

教學用具：壓強計

教學整體設計：教師引導學生復習壓強、力平衡、牛頓定律等力學知識引入氣體壓強等熱學參量，再讓學生做實驗掌握氣體壓強的測量，通過例題講解使學生掌握氣體壓強的求法．

教學目標完成過程：

（一）課堂引入

　　教師講解：在前面一章中，我們主要研究了物質的三種存在狀態：氣、液、固中的兩種——固體和液體，由于氣體分子排布的特點，使得氣體分子具有一些特有的性質，今天，我們便開始研究氣體．

（二）新課講解

　　教師講解：為了描述我們的研究對象，針對氣體的熱學特性，我們用體積、壓強和溫度物理量等來標識氣體，這幾個用來描述氣體狀態的物理量叫做氣體的狀態參量．

1、溫度（T）

　　溫度是表示物體冷熱程度的物理量，是物體分子平均動能的標志．

　　（1）測量：用溫度計來測量．

　　（2）溫標：溫度的數值表示法．

　　①攝氏溫標：規定在1atm下冰水混合物的溫度為0℃，沸水的溫度為11℃，中間分成100等份，每一份為1℃，通常用t表示，單位為攝氏度（℃）．

　　②熱力學溫標：規定－273.15℃為零開，每1開等于1℃，通常用T表示，單位為開爾文（K）．
③兩種溫標的關系：

教師強調：一般題目所給的溫度都為攝氏溫度，但計算時一般用熱力學溫度，最后結果應轉化為攝氏溫度．

　　2、體積（V）

　　氣體的體積就是指氣體分子所充滿的容器間體積，即為容器的容積．

教師強調：這個容積不是分子本身的體積之和，氣體分子間有很大的間隙，容積變化，氣體的體積也隨之變化．

　　氣體的單位有： 等，它們間的換算關系為：



教師強調：若氣體封閉在粗細均勻的容器中，體積通常可用其長度來表示，但切勿誤認為長度單位就是體積的單位．

　　3、壓強（p）

　　氣體作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強，它是由大量氣體分子在熱運動中頻繁地碰撞器壁而產生的，它的大小決定于氣體的密度和氣體分子的平均動能．

　　壓強的單位有：Pa、atm、cmHg、mmHg等，它們間的換算關系為：



演示實驗：觀察壓強計，理解其原理，并用壓強計測氣體的壓強．

教師強調：

　　①氣體對容器的壓強和器壁給予氣體的壓強是相等的，因此在很多情況下，只要直接計算外界加于氣體的壓強，就可以知道氣體本身的壓強．

　　②在開口的容器中，不管氣體溫度如何變化，氣體的壓強總是等于該地的大氣壓強．

　　③在確定液體內部的氣體的壓強時，必須計算液面上的大氣壓強．

  或 

　　④凡遇到壓強相加或相減時，應注意統一單位．

（三）例題講解

　　1、首先對書中例題進行分析：針對水銀柱的不同運動情況讓學生分組討論分析．

　　

　　2、參考“典型例題”，

　教師可以將例題1擴展：為了更好的研究不同運動情況下封閉氣體的壓強，可以通過研究氣缸與活塞的運動，假定氣缸有豎直向上或豎直向下或水平向左或水平向右的加速a情況下，計算封閉活塞中的氣體的壓強，最后總結出各種情況下計算壓強的方法．

　　4、狀態及狀態變化——對應關系

　　（1）狀態：對一定質量的氣體來說，如果溫度、體積和壓強都不變，我們就說氣體處于一定的狀態中．

　　（2）狀態變化：如果氣體的狀態參量發生變化，我們就說氣體的狀態發生了變化．

　　教師強調：一定質量的氣體發生狀態變化時，至少有兩個狀態參量發生變化，不可能只有一個狀態參量變，而其他兩個狀態參量不變，這一章的后面就是研究氣體在發生狀態變化時，狀態參量之間的關系．

（四）總結、擴展

　　1、描述一定質量的氣體的狀態參量有溫度、體積和壓強，氣體處于一定的狀態，對應一定的狀態參量，即狀態及狀態參量是—一對應的，氣體發生狀態變化時，其狀態參量也隨之發生變化，狀態參量的變化存在一定的規律——氣體狀態方程．

　　2、各種情況下氣體壓強的計算，可以用以前學過的規律（平衡條件、牛頓第二定律）用力學觀點求解．

　　3、氣體狀態參量可作為物理論學綜合題的結合點．

（五）解決課后練習，布置作業

 

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