等溫變化

等溫變化重點是通過實驗使學生知道並掌握一定質量的氣體在等溫變化時壓強與體積的關係，理解p－V圖像的物理意義，知道玻意耳定律的適用條件。

基本介紹

• 中文名：等溫變化
• 套用領域：物理，冶金領域

要點掌握

1．在物理知識方面要求：

（l）知道什麼是等溫變化；

（2）知道玻意耳定律是實驗定律；掌握玻意耳定律的內容和公式；知道定律的適用條件。

（3）理解氣體等溫變化的p－V圖像的物理意義；

（4）知道用分子動理論對玻意耳定律的定性解釋；

（5）會用玻意耳定律計算有關的問題。

2．通過對演示實驗的研究，培養學生的觀察、分析能力和從實驗得出物理規律的能力。

3．滲透物理學研究方法的教育：當需要研究兩個以上物理量間的關係時，先保持某個或某幾個物理量不變，從最簡單的情況開始研究，得出某些規律，然後再進一步研究所涉及的各個物理量間的關係。

重點、難點分析

1．重點是通過實驗使學生知道並掌握一定質量的氣體在等溫變化時壓強與體積的關係，理解p－V圖像的物理意義，知道玻意耳定律的適用條件。

2．學生往往由於“狀態”和“過程”分不清，造成抓不住頭緒，不同過程間混淆不清的毛病，這是難點。在這個階段，有相當多學生尚不能正確確定密閉氣體的壓強。

教具

1．定性演示一定質量的氣體在溫度保持不變時壓強與體積的關係

橡皮膜（或氣球皮）、直徑為5cm左右兩端開口的透明塑膠簡（長約25cm左右）、與簡徑匹配的自製活塞、20cm×6cm薄木板一塊，組裝如圖。

2．較精確地演示一定質量的氣體在溫度保持不變時壓強與體積的關係

實驗儀器如下圖《等溫變化》示。

等溫變化

使用演示器

主要教學過程：

（一）引入新課

對照牛頓第二定律的研究過程先m一定，α∝F；再F一定；最後，選擇合適的單位。

現在我們利用這種控制條件的研究方法，研究氣體狀態參量之間的關係。

（二）教學過程設計

一定質量的氣體保持溫度不變，壓強與體積的關係。

（三）實驗結論

實驗數據表明：

一定質量的氣體，在溫度不變的條件下，體積縮小到原來的幾分之一，它的壓強就增大到原來的幾倍；

一定質量的氣體，在溫度不變的條件下，體積增大到原來的幾倍，它的壓強就減小為原來的幾分之一。

等溫變化

實驗總結

1．一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積成反比。

2．玻意耳定律可以用p－V圖線表示。

3．玻意耳定律是實驗定律，不論什麼氣體，只要符合壓強不太大（和大氣壓比較）、溫度不太低（和室溫比較）的條件，都近似地符合這個定律。

說明：

1．演示實驗也可採用其他方法，只要滿足氣體質量一定、溫度不變即可。

2．學生是第一次接觸狀態分析的問題，必須要求學生規範寫出初態、末態的狀態參量，以養成良好的習慣。

3．教學過程設計的第1個內容，是為了幫助學生獲得創造等溫條件的方法，可酌情處理。