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視頻標簽：全國高中物理,教師微課,講課視頻

所屬欄目：模擬課、微型課及試講

視頻課題：第五屆全國高中物理教師微課講課視頻《查理定律》賈靜-海南省瓊海

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第五屆全國高中物理教師微課講課視頻《查理定律》賈靜海南省 瓊海市嘉積第二中學(xué)高中物理

《查理定律》說課稿
瓊海市嘉積第二中學(xué)   賈靜
一、教材分析
查理定律是人教版物理選修3-3第八章第二節(jié)《氣體等容變化和等壓變化》的內(nèi)容。查理定律是理想氣體三大實驗定律之一。在課本中，本節(jié)課并沒有設(shè)置實驗，但在教學(xué)中，新課程要求我們盡量讓學(xué)生懂得探究物理知識的過程，所以在此我設(shè)置查理定律的分組實驗，實驗的要點是：知道研究理想氣體等容變化的實驗裝置和實驗方法；掌握實驗過程中的數(shù)據(jù)處理方法，能對數(shù)據(jù)進行分析并得到結(jié)論；理解等容變化圖線的物理意義并利用p－T（t）圖進行分析和判斷。
二、學(xué)情分析
在本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)知道了氣體的狀態(tài)參量：壓強P，體積V，溫度T。也知道了熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的關(guān)系。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了氣體等溫變化的規(guī)律——玻意爾定律。所以對于氣體等容變化的狀態(tài)參量就不再陌生了。這是學(xué)習(xí)本節(jié)課的基礎(chǔ)。在之前學(xué)生已經(jīng)運用傳感器進行過力學(xué)和電學(xué)的實驗，這是本節(jié)課的實驗基礎(chǔ)，通過本節(jié)課溫度傳感器和壓強傳感器的使用以及電腦擬合數(shù)據(jù)處理的過程，繼續(xù)讓學(xué)生體驗物理學(xué)與先進科技的結(jié)合之美。
三、教學(xué)目標以及重點難點
（一）教學(xué)目標
1、知識與技能目標
（1）通過實驗知道氣體等容變化的規(guī)律
（2）通過對實驗熟悉DIS系統(tǒng)及其配件
2、過程與方法
通過傳感器采集數(shù)據(jù)，建立合適的坐標系進行數(shù)據(jù)處理，得出氣體等溫變化的規(guī)律
3、情感態(tài)度與價值觀
通過本節(jié)的實驗，讓學(xué)生了解物理規(guī)律的建立過程，通過對傳感器的使用，增加學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的興趣。
（二）教學(xué)重點
查理定律內(nèi)容
（三）教學(xué)難點
如何進行氣體的等容變化的實驗
四、查理定律實驗
（一）實驗?zāi)康?br />      通過實驗，探究氣體等容變化規(guī)律，驗證查理定律
（二）實驗原理
1、密封一定質(zhì)量的氣體，氣體的體積不變，即為等容變化
2、通過水浴加熱改變氣體溫度，在同一燒杯中放入溫度探頭和氣體，則溫度傳感器的溫度即為氣體的溫度
3、利用壓強傳感器測氣體的壓強
4、根據(jù)T=t+273K，使溫度改為熱力學(xué)溫度
（三）實驗器材
一定質(zhì)量的等容氣體、壓強傳感器、溫度傳感器（附帶溫度探頭）、鐵架臺、燒杯、石棉網(wǎng)、酒精燈、電腦（附數(shù)據(jù)采集和處理軟件）
 
（四）實驗步驟
1、按圖連接好實驗裝置，將壓強傳感器和溫度傳感器接入數(shù)字化實驗系統(tǒng)中
2、通過酒精燈對燒杯中的水加熱，改變氣體的溫度，通過采樣，測量壓強和相應(yīng)的溫度，實驗中對溫度進行梯度變化采樣多組（從290K到330K，每升高5K左右取樣一次）
（五）實驗數(shù)據(jù)處理
去掉誤差太大的點，擬合壓強和熱力學(xué)溫度的圖像



（六）實驗結(jié)論
1、一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變時，壓強P和熱力學(xué)溫度T成正比。——查理定律
2、表達式：P=CT    或    P/T=C
3、P—T圖像：
4、適用條件:壓強不太大，溫度不太低
（七）誤差分析
1、實驗中，雖然氣體的質(zhì)量和體積已經(jīng)很小了，但在測量溫度的時候，還是會出現(xiàn)氣體溫度變化比水的要緩慢，即溫度計讀數(shù)偏大
2、氣體的溫度不宜過高，過高氣體壓強過大，容易溢出容器，造成氣體質(zhì)量減小
3、實驗中由于實驗儀器密封性，以及傳感器的讀數(shù)靈敏度所造成的系統(tǒng)誤差
四、實驗的創(chuàng)新之處
（一）、傳統(tǒng)的查理定律實驗
1、實驗器材
燒瓶（帶軟木塞）、玻璃管、橡皮連接管、水銀壓強計、溫度計、盛水容器、冰、冷水、幾種不同溫度的熱水
2、實驗裝置

2、實驗步驟

（1）取一只燒瓶，用一根彎曲的玻璃管和一段橡皮管把它跟水銀氣壓計連接在一起，氣壓計左端的玻璃管固定在直立的有刻度的木板上，氣壓計的右管可上下移動。

（2）開始時，調(diào)節(jié)可動管使壓強計兩管中的水銀面高度相同，記下管中水銀面的位置，這時燒瓶中氣體的壓強等于大氣壓，同時記下室溫。然后把燒瓶放入熱水中，經(jīng)過一段時間，調(diào)節(jié)可動管使管中的水銀面回到處,以保證燒瓶內(nèi)的氣體的體積不變，這時管B中的水銀面低于管A中水銀面，說明氣體壓強變大，記下溫度計的讀數(shù)和計算出燒瓶中氣體的壓強。
（3）通過添加熱水和冰水的方法改變幾次水的溫度，會得到幾組不同的溫度和壓強值。
3、數(shù)據(jù)處理
實驗中記錄的是攝氏溫度和壓強值，繪制P-t圖像。可以換算熱力學(xué)溫度的單位繪制P—T圖像，但較為麻煩。
4、實驗的缺點
（1）實驗中采用將燒杯放在冰、水、熱水混合的方式改變溫度，改變的溫度沒有梯度，難以控制，測量范圍小
（2）實驗數(shù)據(jù)的記錄，溫度的測量為冰水混合的溫度，并不能完全等于燒杯中氣體的溫度，較為不準確，溫度讀數(shù)誤差大。
（3）實驗中，水銀氣壓計讀數(shù)較為不準確，不能直接得到氣體壓強的精確值，所得到的結(jié)果誤差也就較大。
（4）實驗數(shù)據(jù)處理較難，繪制圖形比較慢。
（5）實驗需要的時間過長，操作復(fù)雜
（二）本實驗改進要點
（1）密封氣體質(zhì)量較小，體積較小，密封較好，密封筒下端感受溫度，這樣氣體溫度變化較為迅速，和水溫的誤差較小
（2）壓強采用絕對壓強，測量結(jié)果較為精確
（3）采用水浴加熱，溫度變化時逐漸變化，可以設(shè)置溫度變化梯度，采樣數(shù)量較多
（4）采用傳感器測量數(shù)據(jù)，誤差小，反應(yīng)快
（5）采用電腦二維軟件進行數(shù)據(jù)處理與繪圖，處理速度快，誤差小
五、實驗教學(xué)過程
（一）課堂引入
1、氣體的狀態(tài)參量：P、T、V
2、氣體等溫變化的規(guī)律：玻意耳定律
一定質(zhì)量的氣體體積不變時，壓強和溫度什么關(guān)系？
（二）實驗儀器介紹
通過實驗需要測量的物理量來選擇實驗儀器
1、一定質(zhì)量的等容變化的氣體——密封氣體
2、測壓強——壓強傳感器
3、改變溫度——水浴加熱，燒杯，酒精燈，石棉網(wǎng)
4、測溫度——溫度傳感器和探頭
（三）實驗過程（學(xué)生分組實驗）
1、連接實驗裝置
2、進行采樣實驗數(shù)據(jù)
3、數(shù)據(jù)處理
（四）實驗結(jié)論和查理定律
總結(jié)實驗得到的規(guī)律，給出查理定律的內(nèi)容以及查理前人所做的工作說明。
六、實驗效果
通過查理定律實驗，首先，學(xué)生認識到了氣體的等容變化規(guī)律，認識到科學(xué)實驗的重要性。其次，通過實驗，學(xué)生對物理的興趣更加濃了，通過學(xué)生自己動手操作，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，求知欲。
七、教學(xué)反思
     實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)，有實驗的課堂所呈現(xiàn)出來的效果要遠遠高于沒有實驗枯燥的理論。所以在物理教學(xué)中要加強實驗的教學(xué)，尤其是學(xué)生分組實驗。同時要不斷的改進實驗，讓實驗更加的準確，更具有趣味性。
 

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