氣體壓強跟體積的關(guān)系 —— 初中物理第一冊教案

　　氣體壓強與體積的關(guān)系（教案）
　　（教學(xué)目的）
　　1、了解在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體體積越小，壓強越大 ；體積越大，壓強越小。
　　2、利用氣體壓強與體積的關(guān)系，解釋一些物理現(xiàn)象。
　　（教學(xué)重難點）
　　溫度不變時，氣體壓強與體積的關(guān)系。
　　（教學(xué)時數(shù)）
　　1 課時
　�。ń虒W(xué)過程）
　　一、          引入新課
　　請一位同學(xué)吹一個氣球，然后讓氣球復(fù)原，放進一個塑料瓶，并用氣球口向外包住瓶口，再請這位同學(xué)吹這個氣球，同學(xué)們一起觀察前后兩次現(xiàn)象：氣球在空氣中容易吹大，而放在瓶子里卻不容易被吹大。
　　提問：氣球在空氣中容易被吹大，為什么放在瓶子里卻不容易被吹大？（給學(xué)生一定的時間思考）
　　引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象：當(dāng)氣球放在空氣中,氣球受到大氣壓強的作用，而放在瓶子里后，氣球受到瓶內(nèi)氣體壓強的作用，二者壓強的大小是不相等的，顯然后者壓強更大。
　　提問：是什么原因使得瓶子里的壓強變大了呢？
　　請同學(xué)們觀察在吹氣球過程中，瓶子里氣體的什么發(fā)生了變化？
　　經(jīng)過觀察可以發(fā)現(xiàn)，瓶子里氣體的體積發(fā)生了變化。那么，瓶內(nèi)氣體壓強的變化是否是因為瓶子里氣體的體積發(fā)生了變化呢？我們今天就來研究氣體壓強與體積的關(guān)系。
　　二、          新課教學(xué)
　　在剛才的實驗中，瓶子里的氣體是被密閉的，現(xiàn)在我們就以密閉的氣體為研究對象，大家觀察一下我們面前的實驗儀器——注射器，是否可以找到這樣的氣體?注射器里的氣體就是實驗研究的密閉氣體。
　　1、實驗?zāi)康模貉芯繗怏w壓強與體積的關(guān)系。
　　2、實驗器材：注射器（出口處用橡皮膜封�。�
　　3、實驗思路：
　�。ㄒ龑�(dǎo)學(xué)生找出實驗思路：研究“氣體壓強與體積的關(guān)系”，就是研究氣體的“體積”發(fā)生變化時，“壓強”隨之發(fā)生了什么變化？）
　　當(dāng)氣體體積增大時，壓強如何變化？
　　當(dāng)氣體體積減小時，壓強如何變化？
　　4、實驗現(xiàn)象：
　�。ㄒ龑�(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象：當(dāng)氣體體積增大時，橡皮膜如何變化？當(dāng)氣體體積減小時，橡皮膜如何變化？）
　　5、實驗結(jié)論：
　　觀察橡皮膜的變化，當(dāng)向里推活塞，氣體體積減小，橡皮膜向外突起時，表明氣體壓強增大；當(dāng)向外拉活塞，氣體體積增大，橡皮膜向內(nèi)凹陷時，表明氣體壓強減小。得出實驗結(jié)論，氣體體積越小，壓強越大；氣體體積越大，壓強越小。
　　看課本的結(jié)論：“溫度一定時，氣體體積越小，壓強越大；氣體體積越大，壓強越小�！苯Y(jié)論中特別說明，“溫度一定”有何含義？是不是氣體的壓強還與溫度有關(guān)呢？下面我們通過一個小實驗來驗證。
　　在水平玻璃管內(nèi)用一小段水柱將燒瓶里的氣體密閉，用手給燒瓶里的氣體加溫，觀察水柱向外移動，表明氣體的壓強有變化，可見，氣體的壓強與溫度有關(guān)。
　　當(dāng)研究三個變量中的其中兩個變量的關(guān)系時，一定要控制第三個變量不變，所以，要表明“溫度不變時”
　　三、          利用氣體壓強與體積的關(guān)系，解釋物理現(xiàn)象
　　1、  氣球在瓶子里吹不大的現(xiàn)象
　�。ㄒ龑�(dǎo)學(xué)生利用氣體壓強與體積的關(guān)系解釋氣球在瓶子里吹不大的現(xiàn)象）
　　當(dāng)氣球在瓶子里被吹大一些時，瓶子里氣體的體積減小，作用在氣球上的壓強增大，使氣球難以被吹得更大。
　　2、  人的呼吸過程
　�。�1）、引入：氣球放在瓶子里很難被吹大，但可以通過改進瓶子的結(jié)構(gòu)，即使不吹，氣球也能變大，怎么改進呢？ 引導(dǎo)學(xué)生思考：要使氣球變大，應(yīng)使氣球外的氣體壓強減小，所以應(yīng)使氣球外的氣體體積增大，所以，可以考慮如何改變瓶子的體積。
　　向?qū)W生展示自制的教具——經(jīng)過改進的塑料瓶，拉動瓶底，氣球變大。請學(xué)生回答原因。
　　還可以繼續(xù)改進這個教具，用橡皮膜代替瓶底，。取一只  “Y”  字形的玻璃管，一端開口，另兩端用兩只氣球封住，有氣球的兩端放在瓶內(nèi)，開口端通過橡皮塞與大氣相連。這樣，只要拉動橡皮膜也可以改變瓶內(nèi)氣體體積的大小，使氣球變大。
　　提問：這個教具使我們聯(lián)想到什么？
　�。ㄒ龑�(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到人的呼吸過程）
　　（2）、人的呼吸過程
　　A、  呼吸與我們的生命息息相關(guān)，先讓我們一起來看一下人呼吸的模型。注意觀察呼吸時胸腔的變化。
　　B、   請全班同學(xué)在老師的指揮下一起做深呼吸。注意體驗呼吸時胸腔的變化。
　　C、  提問：人在吸氣時，胸腔是怎么變化的？人在呼氣時，胸腔是怎么變化的？
　　D、  通過觀察人呼吸的模型和體驗呼吸的過程，我們不難發(fā)現(xiàn)，人在吸氣時，胸腔是增大的；人在呼氣時，胸腔是減小的。
　　E、   請同學(xué)們利用“溫度一定時，氣體體積越小，壓強越大；氣體體積越大，壓強越小�！钡慕Y(jié)論分析人呼吸的過程。
　　我們吸氣時，胸腔擴張，胸內(nèi)肺泡跟著擴張，于是肺的容積增大，肺內(nèi)空氣壓強減小，小于體外的大氣壓強，大氣將新鮮的空氣經(jīng)鼻腔、氣管壓入肺泡；呼氣時，胸腔收縮，于是肺的容積減小，肺內(nèi)空氣壓強增大，大于體外的大氣壓強，肺內(nèi)一部分氣體經(jīng)氣管、鼻腔排出體外。
　　由以上分析可以看出，人的呼吸過程時靠大氣壓強的作用，如果人在高海拔地區(qū)，人會感到呼吸困難，這是因為大氣壓小的緣故。
　　3、  打氣筒的工作過程
　�。�1）、打氣筒的構(gòu)造：金屬筒、活塞、橡皮碗、接氣門（實物講解，特別講解橡皮盤的結(jié)構(gòu)和作用：當(dāng)活塞向上拉起時，橡皮盤收縮，當(dāng)活塞向下壓時，橡皮盤張開，緊抵著筒壁）
　�。�2）、用打氣筒給輪胎大氣時，把出氣管接到自行車的氣門上，氣門是一個單向閥門，只允許空氣從打氣筒進入輪胎，不允許空氣從輪胎倒流入打氣筒。（用氣門芯的結(jié)構(gòu)圖講解）
　�。�3）、打氣筒的工作過程
　�。ɡ�用多媒體課件演示打氣筒的打氣過程，第一遍是完整過程，請同學(xué)們注意觀察打氣筒內(nèi)密閉氣體的體積的變化和氣門的狀態(tài)）
　　提問：請同學(xué)們利用“溫度一定時，氣體體積越小，壓強越大；氣體體積越大，壓強越小。”的結(jié)論分析打氣筒的工作過程。
　�。� 利用多媒體課件演示第二遍分解過程，使同學(xué)的分析更完整、更準確、更規(guī)范）
　　完整的表述：向上拉活塞時，活塞下方的空氣體積增大，壓強減小，活塞上方的空氣就從橡皮盤的四周擠到下方；向下壓活塞時，活塞下方的空氣體積減小，壓強增大，使橡皮盤緊抵著筒壁不讓空氣漏到活塞的上方，繼續(xù)向下壓活塞，當(dāng)空氣壓強足以頂開輪胎氣門上的橡皮套管時，壓縮空氣就被壓入輪胎。
　　現(xiàn)在我們身邊大多數(shù)是用自動壓縮空氣機給自行車打氣的，利用壓縮空氣的例子也很多，如：射釘槍等。
　　除了以上幾種現(xiàn)象，在我們的生活中還有很多例子可以用今天的結(jié)論來解釋，比如，我們小時侯玩過的
　　一種玩具，大家想想，是什么？
　　引導(dǎo)學(xué)生思考后，取出自制教具演示一遍，請同學(xué)分析原理，并作為課后的思考題。
　　四、          課堂小結(jié)
　�。ㄒ唬�、教學(xué)內(nèi)容：
　�。�1）、溫度一定時，氣體體積越小，壓強越大；氣體體積越大，壓強越小。
　�。�2）、利用“溫度一定時，氣體體積越小，壓強越大；氣體體積越大，壓強越小”的結(jié)論，解釋人的呼吸過
　　程和打氣筒的工作過程。
　�。ǘ�）、教學(xué)方法：實驗探索法

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