高一下册物理《第二篇 能量与能量守恒 第六章 分子和气体定律 D.压缩气体的应用 》精品课教案

高一下册物理《第二篇 能量与能量守恒 第六章 分子和气体定律 D.压缩气体的应用 》精品课教案

教学重点和难点：

1．了解压缩空气的获得和实际应用

2．综合运用气体定律来解决实际问题

教学过程：

情景 展现一组生活实际中的爆米花的实例图片（如图所示）。

问题 大家看见过爆米花吗？为什么最后“砰”的一声巨响后可以把玉米爆成爆米花？

解答：根据查理定律，空气受热后，压强增大，打开盖子瞬间，容器内压强迅速降低到大气压，而在米内部由于有空隙，内部气体压强仍然远大于外界大气压，从而向外膨胀形成米花。

实验1 展现一个充满空气的气球，请学生用力挤压，体会体积不断减小时，手上感觉到压力越来越大。

像上面所举的实例中可看出气体温度或体积改变时，气体的压强会随之发生变化。我们把储存在高压容器中的气体称为压缩气体。

今天，我们就先来讨论，如何获得压缩气体。请大家根据学过的知识，提出获得压缩气体的方法？

方法一：一定质量的气体，保持温度不变并减少体积，就可以获得压缩气体

利用玻意耳定律

实验2 “扁平塑料瓶实验”——将扁平塑料瓶底部的四面用针对称地刺几个小孔，灌入大半瓶水。

讨论并分析实验中包含的物理原理

（1）盖紧瓶盖，流走部分水，气体体积增加，根据玻意耳定律，瓶内气体的压强减小，比外界大气压小，故水不会再流出。打开瓶盖，水上方和下方均为与大气相通，压强相等，水由于重力作用而流走。

（2）盖紧瓶盖后，瓶内气体质量一定，从扁平一侧挤压瓶子，气体体积减小，根据玻意耳定律，瓶内气体的压强增大，大于大气压，故水会流出。而从窄的一侧挤压瓶子，将会使气体体积增大，同样根据玻意耳定律，气体压强将减小，所以水不会流出。

方法二：一定质量的气体，当体积不变时，通过升高温度可以获得压缩气体

利用查理定律

应用1 公交车的车门开关就是应用压缩气体来工作的，车门是如何被打开和关闭的？请同学们观察图片加以解释。

引导学生边观察图片边分析

开门：售票员或司机向右拉动电磁控制阀，压缩气体从总进气管进入气缸的左侧，压缩气体压强较大，向右推动活塞，通过传动机构，门就被打开。

关门：售票员或司机向左拉动电磁控制阀，压缩气体从总进气管进入气缸的右侧，压缩气体压强较大，向左推动活塞，通过传动机构，门就被关闭打开。

应用2 1965年3月18日，苏联宇航员列昂诺夫离开“上升二号”飞船密闭舱，系者安全带第一次实现了人类到茫茫太空中行走的梦想。但在返回飞船时却遇到了意想不到的困难，因为太空几乎为真空，他的宇航服有些向外膨胀，很难从密封舱的接口处钻回舱内。试估计宇航员在太空行走时每平方米宇航服上所承受的压力。他应用什么方法可以安全地回到密封舱内？

引导学生思考

（1）由于宇航服内部的气体必须是大气压，而外界是真空，压强几乎为零。所以每平方米上的气体压强就是大气压强。