四、气体教案2

气体实验定律综合应用教学设计

指导教师：刘钧慧

授课教师：黄晶

知识目标：熟记相关表达式，能够熟练运用解决问题。

能力目标：

1.掌握理想气体状态方程以及气体三大实验定律，并能正确运用它解决教学

相关问题。

目标

2.能够熟悉这部分内容在高考中的出题模式，使学生能够有条理性的进行高考复习。

德育目标：体会物理中科学方法，进行科学方法教育。

教学

重点

理想气体状态方程和热力学第一定律的应用

重难点

难点

对理想气体状态方程的初末状态物理量的分析

教学方法

讲授法、练习法、讨论法、归纳总结法

教学过程

教学设计

设计意图

一、引入新课：

通过高考大纲展示2018年高考大纲。

让学生一目了分析物理试卷结构，占整个理综试卷110分，其中选修模块分然的了解到本值15分（一道选择5分，一道计算10分）。

节知识的重要本节课来归纳一下有关气体实验定律在高考的出题模式。

性。

二、知识梳理：

1.理想气体状态方程：P1V1P2V2=

T2T1教学设计

四、习题练习：

1.如图所示，一个圆筒形导热气缸开口向上竖直放置，内有面积S=1×10-4m2，质量m=1kg的活塞，活塞和气缸之间无摩擦且不漏气，密封有一定质量的理想气体，气柱高度h=0.2m，已知大气压为1×105Pa，已知重力加速度g。

（1）果在活塞上缓慢堆放一定质量细砂，气柱高度变为原来的2/3，求细砂的质量？

（2）在此基础上给气缸缓慢加热，使活塞恢复到原高度，气体吸收的热量为5J，求气体内能的增加量。

设计意图

通过习题练习使学生掌握解题思路，能够更加清晰的了解理想气体状态方程和热力学第一定律使用方法。

梯度练习

难度逐级递增

体会这两题的区别，通过这道题能够明确气体在不平衡条件下的状态分析。

等温变化：P1V1=P2V2

（玻意耳定律）

归纳总结

等容变化：P1/T1=P2/T2

（查理定律） 气体三大实验定律

明确知识结构

等压变化：V1/T1=V2/T2 （盖-吕萨克定律）

2.热力学第一定律：△U=Q+W

三、解题思路：

识对象→认过程→找状态（初末状态P、V、T）→列方程

清楚解题思路

2.绝热气缸里面用光滑绝热活塞封闭1mol的理想气体，气体质量很小，初始温度为T0，开始时气缸和活塞恰好静止，活塞到气缸底部距离为d，想用一竖直向上的拉力作用在气缸底部是气缸和活塞一起向上做匀加速运动，加速度恒为2g，达到稳定状态后，活塞到气缸底部的距离变为1.5d，已知大气压强P0，其中活塞的横截面积S和活塞质量m位置，当满足关系P0S=5mg，1mol理想气体内能等于3RT/2，其中T为理想气体的温度，重力加速度为g，R为常数。

（1）加速稳定状态时封闭气体的温度变为多少？

（2）从开始到加速达到稳定状态的过程中，封闭气体是对外做功还是对内做功，做了多少功？

3.（2015年高考真题）如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为L=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm时，将开关K关闭，已知大气压强P0=75.0cmHg。

（1）求放出部分水银后A侧空气柱的长度。

（2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度。

4.（2014年高考真题）两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的1/4，活塞b在气缸的正中央。

（1）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部时，求氮气的温度；

（2）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的1/16时，求氧气的压强。

真实体会高考真题，掌握活塞和液注两种模型下压强的处理方式。

感受高考真题

增加难度，掌握题中出现两个研究对象时的解决办法，使学生见到的题型全面化，多样化。

五、作业（感受高考）

5.（2013年高考真题）两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为P0和P0/3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V0/4。现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦。

（1）恒温热源的温度T;

（2）重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积VX。

6.（2016年高考真题）一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。

7.（2017年高考真题）一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度为T0时的密度为p0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g。

（1）求该热气球所受浮力的大小；

（2）求该热气球内空气所受的重力；

（3）设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量。 六、课堂小结：

知识点少、难度小、分值大（10分）解题思路逻辑性强

2013、2014年——两个研究对象

2015、2016、2017年——一个研究对象

2016年“氧气瓶”、2017年“热气球”都逐渐的贴近生活，将抽象的内容具体化。

七、板书设计：（同上页知识梳理部分）

八、教学后记：（课后进行）

利用课堂最后十分钟帮助学生理清思路。

分析近五年高考真题，锻炼学生快速分析题意，抓住有效关键词的解题能力，提升做题速度，但不细讲，只提示。

具体操作留给学生作为课后作业。

学生讨论：归纳高考真题的出题模式和相似之处，推测高考趋势。