氣體壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系

時(shí)間：2023-05-02 04:29:26 物理教案我要投稿

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（教學(xué)目的）

1、了解在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體體積越小，壓強(qiáng)越大；體積越大，壓強(qiáng)越小。

2、利用氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，解釋一些物理現(xiàn)象。

（教學(xué)重難點(diǎn)）

溫度不變時(shí)，氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。

（教學(xué)時(shí)數(shù)）

1 課時(shí)

（教學(xué)過程）

一、引入新課

請(qǐng)一位同學(xué)吹一個(gè)氣球，然后讓氣球復(fù)原，放進(jìn)一個(gè)塑料瓶，并用氣球口向外包住瓶口，再請(qǐng)這位同學(xué)吹這個(gè)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(shí)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(qiáng)的作用，而放在瓶子里后，氣球受到瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)的作用，二者壓強(qiáng)的大小是不相等的，顯然后者壓強(qiáng)更大。

提問：是什么原因使得瓶子里的壓強(qiáng)變大了呢？

請(qǐng)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(qiáng)的變化是否是因?yàn)槠孔永餁怏w的體積發(fā)生了變化呢？我們今天就來研究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。

二、新課教學(xué)

在剛才的實(shí)驗(yàn)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(duì)象，大家觀察一下我們面前的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)研究的密閉氣體。

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯繗怏w壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。

2、實(shí)驗(yàn)器材：注射器（出口處用橡皮膜封�。�

3、實(shí)驗(yàn)思路：

（引導(dǎo)學(xué)生找出實(shí)驗(yàn)思路：研究“氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”，就是研究氣體的“體積”發(fā)生變化時(shí)，“壓強(qiáng)”隨之發(fā)生了什么變化？）

當(dāng)氣體體積增大時(shí)，壓強(qiáng)如何變化？

當(dāng)氣體體積減小時(shí)，壓強(qiáng)如何變化？

4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

（引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)氣體體積增大時(shí)，橡皮膜如何變化？當(dāng)氣體體積減小時(shí)，橡皮膜如何變化？）

5、實(shí)驗(yàn)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(shí)，表明氣體壓強(qiáng)增大；當(dāng)向外拉活塞，氣體體積增大，橡皮膜向內(nèi)凹陷時(shí)，表明氣體壓強(qiáng)減小。得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，氣體體積越小，壓強(qiáng)越大；氣體體積越大，壓強(qiáng)越小。

看課本的結(jié)論：“溫度一定時(shí)，氣體體積越小，壓強(qiáng)越大；氣體體積越大，壓強(qiáng)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(qiáng)還與溫度有關(guān)呢？下面我們通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)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(dòng)，表明氣體的壓強(qiáng)有變化，可見，氣體的壓強(qiáng)與溫度有關(guān)。

當(dāng)研究三個(gè)變量中的其中兩個(gè)變量的關(guān)系時(shí)，一定要控制第三個(gè)變量不變，所以，要表明“溫度不變時(shí)”

三、利用氣體壓強(qiáng)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

（引導(dǎo)學(xué)生利用氣體壓強(qiáng)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(shí)，瓶子里氣體的體積減小，作用在氣球上的壓強(qiáng)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(jìn)瓶子的結(jié)構(gòu)，即使不吹，氣球也能變大，怎么改進(jìn)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(qiáng)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(jìn)的塑料瓶，拉動(dòng)瓶底，氣球變大。請(qǐng)學(xué)生回答原因。

還可以繼續(xù)改進(jìn)這個(gè)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(dòng)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(gè)教具使我們聯(lián)想到什么？

（引導(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(shí)胸腔的變化。

B、請(qǐng)全班同學(xué)在老師的指揮下一起做深呼吸。注意體驗(yàn)呼吸時(shí)胸腔的變化。

C、提問：人在吸氣時(shí)，胸腔是怎么變化的？人在呼氣時(shí)，胸腔是怎么變化的？

D、通過觀察人呼吸的模型和體驗(yàn)呼吸的過程，我們不難發(fā)現(xiàn)，人在吸氣時(shí)，胸腔是增大的；人在呼氣時(shí)，胸腔是減小的。

E、請(qǐng)同學(xué)們利用“溫度一定時(shí)，氣體體積越小，壓強(qiáng)越大；氣體體積越大，壓強(qiáng)越小�！钡慕Y(jié)論分析人呼吸的過程。

我們吸氣時(shí)，胸腔擴(kuò)張，胸內(nèi)肺泡跟著擴(kuò)張，于是肺的容積增大，肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)減小，小于體外的大氣壓強(qiáng)，大氣將新鮮的空氣經(jīng)鼻腔、氣管壓入肺泡；呼氣時(shí)，胸腔收縮，于是肺的容積減小，肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)增大，大于體外的大氣壓強(qiáng)，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(shí)靠大氣壓強(qiáng)的作用，如果人在高海拔地區(qū)，人會(huì)感到呼吸困難，這是因?yàn)榇髿鈮盒〉木壒省?/p>

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(shí)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(shí)，橡皮盤收縮，當(dāng)活塞向下壓時(shí)，橡皮盤張開，緊抵著筒壁）

（2）、用打氣筒給輪胎大氣時(shí)，把出氣管接到自行車的氣門上，氣門是一個(gè)單向閥門，只允許空氣從打氣筒進(jìn)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

（利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(qǐng)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(qǐng)同學(xué)們利用“溫度一定時(shí)，氣體體積越小，壓強(qiáng)越大；氣體體積越大，壓強(qiáng)越小�！钡慕Y(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(zhǔn)確、更規(guī)范）

完整的表述：向上拉活塞時(shí)，活塞下方的空氣體積增大，壓強(qiáng)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(shí)，活塞下方的空氣體積減小，壓強(qiáng)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(qiáng)足以頂開輪胎氣門上的橡皮套管時(shí)，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(dòng)壓縮空氣機(jī)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(shí)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(qǐng)同學(xué)分析原理，并作為課后的思考題。

四、課堂小結(jié)

（一）、教學(xué)內(nèi)容：

（1）、溫度一定時(shí)，氣體體積越小，壓強(qiáng)越大；氣體體積越大，壓強(qiáng)越小。

（2）、利用“溫度一定時(shí)，氣體體積越小，壓強(qiáng)越大；氣體體積越大，壓強(qiáng)越小”的結(jié)論，解釋人的呼吸過

程和打氣筒的工作過程。

（二）、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探索法

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