2019-2020年高中物理 《驗證玻意耳定律》教案 滬科版選修3-3.doc

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2019-2020年高中物理 《驗證玻意耳定律》教案 滬科版選修3-3 一、教學目標 1．通過實驗證明：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強和體積成反比或壓強和體積的乘積為一常量． 2．通過實驗了解氣體狀態(tài)參量的測量方法，學習計算封閉容器中氣體的壓強． 3．培養(yǎng)學生的動手能力和良好的實驗習慣． 二、重點、難點分析 1．本實驗為驗證性的學生實驗，要求學生必須明確驗證什么、依據(jù)是什么、使用什么設(shè)備、實驗怎么做．所以實驗原理、實驗器材、實驗步驟是本實驗的重點． 到活塞和固定在它上面的框架的壓力作用的同時，還受到我們施加的拉力或壓力的作用，這些力的合力是F．對于這一點，也經(jīng)常出問題． 3．由于學生缺乏操作經(jīng)驗，靠自測判斷豎直方向，再加上實驗器材本身的質(zhì)量問題，注射器或?qū)嶒炂髫Q直難于保證． 三、實驗器材 1．框架和100g鉤碼若干；測力計；鐵架臺及鐵夾；水銀氣壓計（共用）；帶刻度的注射器（5mL）；刻度尺． 2．若使用帶有長度刻度的注射器型的“玻意耳定律實驗器”做本實驗，請將刻度尺換為游標卡尺． 四、主要教學過程 1．明確實驗原理 （1）掌握實驗所依據(jù)的公式 pV=常量； ①p0表示實驗時的大氣壓強； ②S表示活塞的橫截面積； ③F表示封閉氣體所受的合力； 會運用此公式計算封閉氣體的壓強． （3）知道本實驗應(yīng)滿足的條件： ①等溫過程t=常量； ②研究對象即封閉氣體的質(zhì)量不變． 2．實驗器材 （1）認識實驗器材． （2）了解水銀氣壓計的構(gòu)造，知道使用方法． （3）通過實物觀察，了解注射器與玻意耳定律實驗器上的刻度的區(qū)別． 3．實驗步驟 （1）用測力計稱出活塞和框架所受重力G． （2）按圖1所示，把注射器固定在鐵架臺的鐵夾上，保持注射器豎直． （3）把適量的潤滑油抹在注射器的活塞上，再上下拖動活塞，使活塞與器壁間被油封住．當活塞插進注射器內(nèi)適當位置后，再套上橡皮帽，將一定質(zhì)量的氣體封閉在注射器內(nèi)． （4）從注射器上讀出空氣柱的體積V，用刻度尺測出這個空氣柱的長度，計算出活塞的橫截面S． （5）記下大氣壓強p0． （6）在框架兩側(cè)掛鉤碼，總質(zhì)量為M，記下相應(yīng)的氣體體積． （7）框架兩側(cè)不掛鉤碼，用測力計向上拉活塞，拉力為F0，記下相應(yīng)的氣體體積． （8）改變所掛鉤碼質(zhì)量或測力計拉力，共做四次實驗，分別計算出pV值并加以比較． 4．保證實驗條件 （1）m一定：加潤滑油密封，套橡皮帽； （2）t一定：不用手握注射器，施力時動作要緩慢，保持環(huán)境溫度的穩(wěn)定； （3）減小摩擦：加潤滑油，力要沿活塞中軸線，注射器保持豎直及對稱地懸掛鉤碼． 5．數(shù)據(jù)處理 實驗時的大氣壓強p0=____Pa 注射器活塞橫截面積S=____m2 注射器活塞、框架總重G0= _____N 在活塞上施加的力 測力計拉力F0=_____N 懸掛鉤碼總重G=_____N 環(huán)境溫度t=_____℃ 壓強的計算 6．實驗結(jié)論（略） 7．誤差分析 本實驗的誤差主要來自活塞所受的摩擦力． 五、說明 1．若使用玻意耳定律實驗器做實驗，需用游標卡尺測出活塞直徑D， 表示． 2．為保證實驗效果，在正式實驗之前安排一定的時間讓學生對照實物進行預習．以下預習題供參考： （1）實驗是驗證性的實驗，它的實驗原理是什么？ （2）采取什么措施可保證氣體質(zhì)量一定，溫度保持不變？ （3）本實驗誤差的主要來源是什么？可采取什么措施減小誤差？ （4）你能想出其他辦法驗證玻意耳定律嗎？ 3．建議：在學生認真預習的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計、書寫實驗報告．