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课件网) 高中物理 气体的等容变化 实验说课 查理定律 一、教材分析 查理定律是人教版物理选修3-3第八章第二节《气体等容变化和等压变化》的内容。查理定律是理想气体三大实验定律之一。是气体非常重要的定律之一,也是学生必须掌握的定律。 二、学生情况分析 学生在学习本节课前,已经学习了气体的状态参量,知道了玻意耳定律。这为本节课的学习打下了良好的基础。学生之前进行过有关传感器的实验,为本节课的分组实验打下了良好的基础。 三、教学目标 1、知识目标 (1)通过实验知道气体等容变化的规律 (2)通过实验熟练DIS系统的操作 2、能力目标 通过传感器采集数据,建立合适的坐标系进行数据处理,得出气体等容变化的规律 3、德育目标 通过本节的实验,让学生了解物理规律的建立过程,通过对传感器的使用,增加学生对学习科学技术的兴趣 四、教学重点和难点 1、教学重点 查理定律内容 2、教学难点 如何进行气体的等容变化的实验 五、传统的查理定律实验所使用的实验器材 实验器材:烧瓶(带软木塞)、玻璃管、橡皮连接管、U型管压强计、温度计、盛水容器、冰、冷水、几种不同温度的热水 传统实验的缺点 采用冰和冷热水调节容器的温度来调节气体的温度,调节范围小,调节的没有梯度 采用U型管压强计和温度计测量,读数误差大 实验要求气体密闭性要好,所以密封较难 实验结束后,处理数据,绘制P-T图较为麻烦 实验操作复杂,需要时间较长 水银气压计使用的安全问题 网上已有的利用传感器的实验 不足之处: 1、温度变化没有梯度2、控制气体的体积较不容易,容易带来较大误差 本实验所使用的实验器材 压强传感器 温度传感器 烧杯 石棉网 铁架台 酒精灯 一定质量的 密封气体 1、 实验装置及方法 本实验采用水浴加热,使气体的温度从285k逐渐加热至330k左右,在此之间梯度取样多组。建立坐标系,横坐标热力学温度,纵坐标压强做出图像。 学生课堂仪器安装和采集数据 2、实验结果 3、数据处理的拟合 学生实验数据处理 4、结论 (一)、一定质量的某种气体,在体积不变时,压强P和热力学温度T成正比。 ———查理定律 (二)、表达式:P=CT 或 P/T=C (三)、适用条件:压强不太大,温度不太低 5、本实验的优点与创新之处 采用水浴加热,温度缓慢上升; 采用传感器测量温度和压强,可以进行梯度调节,并且数据准确度更好; 采用电脑绘图,可以更准确且高效的完成实验,学生易观察; 学生分组实验,让学生掌握知识的同时,更加掌握实验技能,提高学习兴趣。 6、通过此实验实现的教学目标 1、使学生更好的掌握查理定律; 2、通过实验让学生了解传感器的应用,加强学生对物理知识的兴趣; 3、通过实验,使学生认识到前人工作的辛苦,体会科学的精神。 七、实验教学过程 (一)课堂引入 1、气体的状态参量:P、T、V 2、气体等温变化的规律:玻意耳定律 一定质量的气体体积不变时,压强和温度什么关系? (二)实验仪器介绍 通过实验需要测量的物理量来选择实验仪器 1、一定质量的等容变化的气体———密封气体 2、测压强———压强传感器 3、改变温度———水浴加热,烧杯,酒精灯,石棉网 4、测温度———温度传感器和探头 (三)实验过程(学生分组实验) 1、连接实验装置 2、设定温度梯度,进行采样 3、数据处理 (四)实验结论和查理定律 总结实验得到的规律,给出查理定律的内容以及查理等前人所做的工作说明。 八、误差分析 1、实验中,虽然气体的质量和体积已经很小了,但在测量温度的时候,还是会出现气体温度变化比水的要缓慢,即温度计读数偏大; 2、气体的温度不宜过高,过高气体压强过大,容易溢出容器,造成气体质量减小; 3、实验中、由于实验仪器密封性,以及 ... ...