上海學(xué)科二期課改高一物理第六章B氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系教案上科版

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1、 資源信息表 標(biāo) 題 第六章 B 氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系 關(guān)鍵詞 氣體的狀態(tài)參量 氣體的壓強(qiáng) 氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系 DIS實(shí)驗(yàn) 描 述 本教學(xué)設(shè)計(jì)包括： 一、教學(xué)任務(wù)分析 二、教學(xué)目標(biāo) 三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 四、教學(xué)資源 五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 六、教學(xué)流程 七、操作案例 學(xué) 科 高中物理 一年級 第二冊 第六章 B節(jié) 語 種 漢語 媒體格式 .doc 學(xué)習(xí)者 學(xué)生 資源類型 文本類素材 課程類型 高中基礎(chǔ)型課程 作 者 鄔晨海 單 位 上海市普陀區(qū)教育學(xué)院 地 址 上

2、海市普陀區(qū)嵐皋路75號 Email bowrain@ 第六章 B 氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系 普陀區(qū)教育學(xué)院 鄔晨海 一、教學(xué)任務(wù)分析 本章由兩大部分組成：內(nèi)能和氣體性質(zhì)，本節(jié)是氣體性質(zhì)部分的第一節(jié)內(nèi)容，在學(xué)習(xí)氣體的狀態(tài)參量時(shí)可以和之前的分子動(dòng)理論形成密切的關(guān)聯(lián)，壓強(qiáng)的計(jì)算是本節(jié)的難點(diǎn)，它和力學(xué)部分的力的平衡、牛頓定律都有密切的關(guān)系，壓強(qiáng)的計(jì)算同時(shí)也是本章的重點(diǎn)，在學(xué)習(xí)玻意耳定律、查理定律、乃至拓展型課程中的理想氣體的狀態(tài)方程時(shí)都會(huì)涉及到壓強(qiáng)的計(jì)算。本節(jié)在探究過程中的經(jīng)歷和收獲將為下一節(jié)：氣體的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系、體積與溫度的關(guān)系的探究做好全方位的鋪墊。 在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)

3、容前，學(xué)生已在初中學(xué)習(xí)過有關(guān)壓強(qiáng)的概念、液體的壓強(qiáng)、連通器等物理概念、物理模型，這些都是學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容所必需的。 通過快速下壓活塞點(diǎn)燃封閉容器中的硝化棉的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生感受到氣體的體積、溫度、壓強(qiáng)的變化，從而引入描述氣體狀態(tài)的三個(gè)參量。并與分子動(dòng)理論相結(jié)合，使學(xué)生理解氣體狀態(tài)參量的微觀解釋。 通過向錐形瓶中氣球吹氣、瓶蓋止漏的實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生對一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，氣體的壓強(qiáng)和體積的關(guān)系作出猜想。 通過DIS實(shí)驗(yàn)，對氣體的壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系作進(jìn)一步的定量的研究，在采集到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并要求同學(xué)做進(jìn)一步的交流、反思、改進(jìn)。通過小組間、師生間對實(shí)驗(yàn)數(shù)

4、據(jù)的交流、分析、處理，歸納得出一定質(zhì)量氣體等溫變化過程壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系，即玻意耳定律。 通過探究實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識控制變量、猜測實(shí)驗(yàn)與擬合證實(shí)、化曲為直等多種科學(xué)研究方法；懂得物理定律是建立在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上的，養(yǎng)成尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度；通過小組實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)與同組同學(xué)之間相互協(xié)作能力，通過各小組的交流過程，學(xué)會(huì)表達(dá)與傾聽，學(xué)會(huì)反思與質(zhì)疑。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能 （1）知道一定質(zhì)量氣體的狀態(tài)由壓強(qiáng)、體積、溫度描述；并能從分子動(dòng)理論角度知道溫度與壓強(qiáng)的微觀情景 （2）理解氣體壓強(qiáng)計(jì)算的一般方法 （3）通過DIS實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)、并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程，學(xué)會(huì)利用DIS系統(tǒng)研究氣體不同參

5、量之間的內(nèi)在關(guān)系，提高應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，分析處理數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律的能力 （4）理解玻意耳定律的內(nèi)容，能運(yùn)用玻意耳定律解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象 2、過程與方法 （1）通過DIS實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步感受控制變量法在研究多參量內(nèi)在關(guān)系中的作用 （2）通過描繪P-V等圖像，明白利用圖像反映物理規(guī)律的方法 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）通過對一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系的探究過程，懂得物理定律是建立在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上的，養(yǎng)成尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度 （2）通過小組實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)與同組同學(xué)之間相互協(xié)作能力，通過各小組的交流過程，學(xué)會(huì)表達(dá)與傾聽，學(xué)會(huì)反思與質(zhì)疑 三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： 1、重點(diǎn)：對一定質(zhì)

6、量氣體等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的定量關(guān)系的探究 2、難點(diǎn)：氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 四、教學(xué)資源 1.信息化環(huán)境： （１）計(jì)算機(jī)、實(shí)物投影儀、大屏幕 （２）學(xué)生用DIS（計(jì)算器＋壓強(qiáng)探頭）實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、DIS專配注射器針筒 （３）學(xué)生機(jī)與教師機(jī)連接的教室局域網(wǎng)、本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的Mindmanager學(xué)習(xí)平臺 （4）上海市二期課改教材高中一年級第二學(xué)期教材 2.物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境： 長氣球和空錐形瓶，開孔礦泉水瓶和盛水杯 五、教學(xué)設(shè)計(jì)思想 《氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)的基本思想，是力圖以信息技術(shù)與課程的整合拓寬學(xué)習(xí)時(shí)空，促進(jìn)學(xué)生以主體參與、相互協(xié)作的方式進(jìn)行物理規(guī)律的探究學(xué)習(xí)，從而獲得知識、能力

7、與情感等多個(gè)維度的發(fā)展。 為此，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，將學(xué)生相對獨(dú)立的分組探究和全班性的討論交流作為基本線索，采用“虛擬實(shí)驗(yàn)”與“真實(shí)實(shí)驗(yàn)”相結(jié)合的策略，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景、激發(fā)懸念、催生問題、引導(dǎo)學(xué)生圍繞知識的意義和背景進(jìn)行積極的思考與討論交流；以DIS實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)整合的策略，更新實(shí)驗(yàn)研究過程，促使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究更加關(guān)注實(shí)驗(yàn)條件、研究方法；以“活動(dòng)任務(wù)”和“問題思考”驅(qū)動(dòng)學(xué)生認(rèn)識加工的策略，促進(jìn)學(xué)生分組認(rèn)知加工活動(dòng)和全班交流討論的開展，以實(shí)現(xiàn)知識意義的共享與深入理解。 本節(jié)課的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)充分利用了信息技術(shù)的支持，提高課堂教學(xué)的效率。不論是實(shí)驗(yàn)過程中的DIS設(shè)備的使用，還是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的不同

8、實(shí)驗(yàn)小組之間的交流、反饋，基于網(wǎng)絡(luò)、課件的學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程，通過信息技術(shù)的支持，為轉(zhuǎn)變教學(xué)過程中的師生關(guān)系作了很好的探索，使學(xué)生成為課堂教學(xué)過程的主體。 六、教學(xué)流程 1、流程圖： 交流II 分析討論交流、反思 活動(dòng)IV DIS實(shí)驗(yàn)探究 玻意耳 定律 活動(dòng)III 學(xué)生 小實(shí)驗(yàn) 交流I 嘗試解釋 提出課題 學(xué)生猜想：氣體壓強(qiáng)和體積有何關(guān)系 活動(dòng)II 動(dòng)畫交互 交流討論 氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 活動(dòng)I 視頻觀看 體會(huì)交流 氣體狀態(tài)參量 區(qū) 別 2、流程說明： 活動(dòng)Ⅰ：學(xué)生觀

9、看壓力點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)，通過現(xiàn)象觀察和討論交流，認(rèn)識一定質(zhì)量氣體狀態(tài)需要用壓強(qiáng)、體積、溫度描述，并感知?dú)怏w壓強(qiáng)、體積、溫度的變化。 活動(dòng)Ⅱ：學(xué)生分組協(xié)作，利用Mindmanager學(xué)習(xí)平臺提供的交互性動(dòng)畫學(xué)習(xí)資源，通過小組討論和動(dòng)畫交互，學(xué)會(huì)幾種基本情況氣體壓強(qiáng)計(jì)算方法，并進(jìn)行全班交流，達(dá)成共識。 活動(dòng)Ⅲ：學(xué)生做吹反扣于空瓶中氣球和旋緊瓶蓋讓礦泉水瓶停止漏水的小實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)氣體壓強(qiáng)隨體積的變化。兩個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)具有典型性，前者是體積減小壓強(qiáng)增大，后者是體積增大壓強(qiáng)減小；通過情景的創(chuàng)設(shè)，為學(xué)生的提出問題，作出假設(shè)做好鋪墊。 交流Ⅰ：學(xué)生分組討論并進(jìn)行全班交流，嘗試對吹空瓶中氣球和旋緊瓶蓋止漏實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行

10、解釋，形成對氣體壓強(qiáng)隨體積變化的初步認(rèn)識，從中提出研究氣體壓強(qiáng)與體積究竟存在什么定量關(guān)系的課題。 活動(dòng)Ⅳ：在了解氣體狀態(tài)參量，認(rèn)識氣體壓強(qiáng)、體積、溫度之間存在相互關(guān)聯(lián)的情況下，學(xué)生進(jìn)一步討論如何應(yīng)用控制變量法研究氣體壓強(qiáng)與體積間定量關(guān)系的問題。圍繞研究主題，對氣體壓強(qiáng)與體積間可能存在何種定量關(guān)系進(jìn)行猜測假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采集一定質(zhì)量氣體等溫變化過程時(shí)壓強(qiáng)與體積的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。并將處理結(jié)果上傳教師機(jī)，再通過全班性的討論交流，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的討論歸納。最后得出一定質(zhì)量氣體等溫變化遵循的玻意耳定律的內(nèi)容、公式、圖象和適用條件。 交流Ⅱ：在通過實(shí)驗(yàn)得

11、到一系列數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，要求各小組的同學(xué)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷，并在此基礎(chǔ)上，學(xué)生交流他們對數(shù)據(jù)處理所采取的方式，比較各種方式的優(yōu)劣，要求各小組對其它小組及本小組的方案進(jìn)行評價(jià)和反思。 3、教學(xué)的主要環(huán)節(jié) 第一環(huán)節(jié)：通過情景引入和學(xué)生活動(dòng)建立氣體狀態(tài)參量的概念 第二環(huán)節(jié)：氣體壓強(qiáng)的分析 第三環(huán)節(jié)：通過學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)和體積在變化過程中所遵循的規(guī)律 第四環(huán)節(jié)：利用實(shí)驗(yàn)探究得到的結(jié)果，即玻意耳定律，分析一些現(xiàn)象，解決一些實(shí)際問題 七、教案示例 1、情景引入 (1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)一：請一位小個(gè)子女生和一位大個(gè)子男生到講臺前，要求他們分別把空氣中的長

12、氣球和開口翻在錐形瓶的瓶頸上長氣球吹大，讓其他同學(xué)觀察，并請兩位參與操作的同學(xué)介紹他們的感受。 (2)學(xué)生實(shí)驗(yàn)二：請每一小組的同學(xué)作開孔礦泉水瓶漏水實(shí)驗(yàn)。 (3)教師的問題：通過上述兩個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們對一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的前提條件下壓強(qiáng)和體積的關(guān)系有什么初步的認(rèn)識？ 教師的問題：請同學(xué)們結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)，再舉一些能體現(xiàn)氣體壓強(qiáng)和體積關(guān)系之間例子。 說明一：對于實(shí)驗(yàn)一，要注意引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注所研究的對象，是氣球和錐形瓶之間的氣體而不是氣球內(nèi)的氣體，通過這一環(huán)節(jié)進(jìn)一步落實(shí)所研究的氣體的質(zhì)量是一定的。 說明二：對于實(shí)驗(yàn)二，瓶中的壓強(qiáng)為什么減小？通過水不再漏出來的現(xiàn)象，分析出造成這一

13、現(xiàn)象的原因：瓶中氣體壓強(qiáng)減小了，通過這一實(shí)例，復(fù)習(xí)上一節(jié)課的難點(diǎn)：氣體壓強(qiáng)的計(jì)算問題。 說明三：所謂初步的認(rèn)識是指定性的，實(shí)驗(yàn)一：體積減小，壓強(qiáng)增大；實(shí)驗(yàn)二：體積增大，壓強(qiáng)減小。通過這兩個(gè)典型事例，要求學(xué)生進(jìn)行歸納，如果學(xué)生的回答超出了定性的要求，如回答兩者之間是一種反比關(guān)系，教師要給予恰如其分的評價(jià)。并可結(jié)合人類在認(rèn)識這一規(guī)律的過程，通過這一環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的教育。 2、實(shí)驗(yàn)探究 （1）請同學(xué)們對一定質(zhì)量的氣體，在等溫條件下，壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系進(jìn)行猜想 （2）教師的問題：我們的猜想是否正確？判斷其正確與否的依據(jù)是什么？ 結(jié)果：科學(xué)實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)猜想是否正確的依據(jù)。 （3）DI

14、S實(shí)驗(yàn)探究 a．全班同學(xué)分成12個(gè)小組，每組配備一臺電腦，特制的針筒，壓強(qiáng)傳感器 b．教師介紹該實(shí)驗(yàn)的硬件及軟件的使用方法 c．師生共同探討在實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的環(huán)節(jié) 提示學(xué)生思考如何在針筒封閉氣體的實(shí)驗(yàn)中具體保障溫度與質(zhì)量不變？最后明確實(shí)驗(yàn)操作“不用手握針筒”“緩慢移動(dòng)針筒柱塞”的要領(lǐng)。通過對問題的討論，使學(xué)生明確了物理學(xué)的基本研究方法及實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵條件，為自主實(shí)驗(yàn)研究作好了準(zhǔn)備。 d．學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù) e．教師觀察各小組的實(shí)驗(yàn)情況，發(fā)現(xiàn)其中各種不同的典型 3、小組交流實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 （1）教師通過局域網(wǎng)展示各個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （2）教師請多個(gè)小組介紹他們是如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)

15、據(jù)的 a．表格法 b．p-V圖象法 學(xué)生的回答：一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)和體積成反比。 教師的問題：p-V圖象確實(shí)象是反比例函數(shù)，但你能肯定該函數(shù)圖象就一定是反比例函數(shù)嗎？大家有什么辦法來判斷，該函數(shù)一定是反比例函數(shù)？ 結(jié)果：通過坐標(biāo)變換，進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證 c．6組同學(xué)畫p-1/V圖象、另外6組同學(xué)畫V-1/p圖象 d．?dāng)M合的環(huán)節(jié)：正比例擬合與線性擬合 幾乎所有的小組都對坐標(biāo)變換以后的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行了正比例擬合， 教師對V-1/p數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行線性擬合，請同學(xué)對師生的不同處理方式的差異進(jìn)行交流 結(jié)果：線性擬合似乎更合理，它更符合數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布規(guī)律 請6組畫V-1/p圖

16、象同學(xué)從新對數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合 交流中學(xué)生發(fā)現(xiàn)，所有V—1/p圖線均有縱截距，由此，個(gè)別組認(rèn)為不能得出壓強(qiáng)與體積成正比的結(jié)論。 e．對環(huán)節(jié)d中所出現(xiàn)的截距進(jìn)行進(jìn)一步的探究活動(dòng)并作出合理的解釋 4、研究結(jié)果 一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，它的壓強(qiáng)與體積成反比，即 從分子動(dòng)理論的角度進(jìn)一步理解玻意耳定律 請同學(xué)介紹玻意耳的生平以及他對氣體研究的有關(guān)成果。（請少數(shù)學(xué)生事先有一定的準(zhǔn)備） 5、布置作業(yè) （1）問題：展示用表格法處理數(shù)據(jù)的3個(gè)小組的結(jié)果，請同學(xué)觀察其中的異同點(diǎn)。 為什么各組同學(xué)的PV值不完全相同，請同學(xué)們作進(jìn)一步的思考。 （2）書面作業(yè)：略 用心 愛心 專心