1、四、气体教学建议1.气体分子的运动特点较好理解,可让学生阅读教材,结合分子动理论总结。2.教材图1.41中,抽气时气球体积发生变化,是气球内外压强不同造成的,建议补充一个实验,演示温度与压强的关系。3.气体压强的微观解释是一难点。既要用到分子动理论作出解释,同时又渗透统计观点。因为个别的分子打到容器壁上,产生的压力是断断续续没有规律的,由分子动理论可知,组成物质的分子是大量的,大量的分子频繁地碰撞容器器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力。教材中用大量的雨点打到伞上可产生压力的现象进行类比,在学生有感性认识的基础上,便于接受。4.气体压强的模拟实验,主要为了便于对“大量的分子频繁地碰撞器壁,就对器
2、壁产生持续、均匀的压力”的理解,做该实验时要注意,钢珠数量少了不行,要保证从同一高度,均匀快速地倒在秤盘上。实验中的钢珠可用黄豆代替。5.用分子动理论解释气体的压强,是由微观量解释宏观量,这里面包含了统计的思想,体现了热学问题的研究方法。教材中列举了几个温度对压强影响的实例,可让学生阅读,然后还可再举一些实例。6.教材一直在渗透统计的思想,对于气体分子速率的分布和统计规律的介绍重在使学生知道热学问题的研究方法。从这一点上来讲,这节内容物理味儿还是很浓的。要指导学生理解图1.44氧气分子速率的分布,引导学生从图上可以看出:分子的速率呈现“中间多,两头少”的规律;温度升高时,呈现速率大的分子数目增
3、多的趋势。7.伽耳顿板的实验,生动直观,是对统计规律的有力佐证。做这个实验时,投入一个小球之前,可以先让学生猜测一下,小球会落入哪一个槽。让学生体验,任何一个小球,落入哪一个槽完全是偶然的,不可预测,没有规律。但最后的结果,却表现出了很强的规律性。指导学生阅读教材,理解:“我们不可能跟踪每个分子的运动,也没有必要知道每个分子在某一时刻的运动状态,需要知道的是大量分子整体上所遵循的统计规律”这段话。通过伽耳顿板的实验和分子的速率分布,使学生认识到物理学的研究方法、物理思想。统计规律非常奇妙,这也体现了物理学的一种深层次的内在美。8.统计规律在我们的生活中非常的普遍。可以让学生统计几个班的某学科考
4、试成绩,作出曲线图,看体现出来的规律是什么。资源参考伽耳顿板实验(1)伽耳顿板实验一块竖直放置的木板,顶边上有一漏斗形开口;木板上部钉有许多规则排列的小钉子;木板下部用多块竖直的隔板分隔成许多等宽的狭槽;板前盖以玻璃,从板顶漏斗形的入口投入小球(例如小钢球)时,可观察小球落在狭槽内的分布情况。这种装置称为伽耳顿板。(如图甲)(2)实验过程与现象从伽耳顿板的入口处投入一个小球,该小球在下落过程中先后与许多小钉发生碰撞,最后落入某一个狭槽内。重复几次实验,可以发现小球每次落入的狭槽不完全相同。这表明,在每一次实验中,小球落入某个狭槽内的机会是偶然的。如果一次投入大量的小球,可以看到,落入每个狭槽内
5、的小球数目是不相同的,在中央处的狭槽内小球分布得最多,离中央越远的狭槽内小球分布得越少,呈现一种“中间多,两头少”的分布规律(如图乙)。我们可以按小球在狭槽内分布的情况用笔在玻璃上画出一条连续的曲线。重复上述实验可以发现,在小球数目较少的情况下,多次所得的分布曲线都有显著的差别;但当小球数很多时,每次所得的分布曲线彼此近乎重合。实验结果表明,尽管单个小球落入哪个狭槽内是偶然的,投入少量小球时,狭槽内小球分布的情况也有明显的偶然性,但投入大量小球时,狭槽内小球分布的情况却是一定的,而且落在某一个狭槽内的小球数目与小球总数的比率是稳定的。所以,多次投入大量小球所得的分布曲线都近乎重合。这就是说,大量小球整体按狭槽的分布遵循一定的规律,这种对大量偶然事件整体起作用的规律称为统计规律。在气体中大量分子做无规则的热运动,分子以不同的速度沿着各个方向运动,分子间频繁碰撞,使每个分子的速度大小和方向频繁地发生改变,一个分子在某一时刻的速度大小和方向是偶然的。这点跟一个小球投入伽耳顿板,小球频繁与许多小钉碰撞,最后落在哪个狭槽具有偶然性是完全类似的。但正如大量小球整体按狭槽分布遵循一定统计规律一样,大量气体分子按速率的分布也是遵循一定的统计规律的。这个统计规律是怎样的?