資源簡介

教學(xué)設(shè)計
課程基本信息
學(xué)科 物理 年級 高二 學(xué)期 春季
課題 分子動能和分子勢能
教學(xué)目標(biāo)
1.知道溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志。 2.知道什么是分子勢能，知道分子勢能與分子間距離的關(guān)系。 3.知道什么是內(nèi)能，知道物體的內(nèi)能與溫度和體積有關(guān)。 4.能夠區(qū)別內(nèi)能和機(jī)械能。
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點： 對分子動能，分子勢能，物體內(nèi)能概念的理解。 教學(xué)難點： 1. 分子熱運動的平均動能與溫度的關(guān)系。 2.分子勢能和分子間距離的關(guān)系，影響內(nèi)能的因素。區(qū)別內(nèi)能和機(jī)械能。
教學(xué)過程
課程導(dǎo)入：（復(fù)習(xí)導(dǎo)入） 同學(xué)們好，我們已經(jīng)知道：物體是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無規(guī)則運動。由于一種運動形式對應(yīng)一種能量形式，本節(jié)我們就從能量的角度用統(tǒng)計思想來認(rèn)識熱運動。今天我就和大家一起學(xué)習(xí)分子動能和分子勢能。 新課教授： 分子動能： 給出概念： 分子不停地做無規(guī)則運動，那么像一切運動著的物體一樣，做熱運動的分子也具有動能，這就是分子動能。 指出問題： 但物體中分子熱運動的速率大小不一，所以各個分子的動能也有大有小，而且在不斷改變。 解決問題：在熱現(xiàn)象的研究中，我們關(guān)心的是組成系統(tǒng)的大量分子整體表現(xiàn)出的熱學(xué)性質(zhì)，因而這里重要的不是系統(tǒng)中某個分子的動能大小，而是所有分子的動能的平均值，這個平均值叫做分子熱運動的平均動能。 分析總結(jié)：溫度升高時，分子的熱運動加劇，溫度越高，分子熱運動的平均動能越大，溫度越低，分子熱運動的平均動能越小。因此，過去我們說溫度是分子熱運動劇烈程度的標(biāo)志，現(xiàn)在就能進(jìn)一步說物體的溫度是它的分子熱運動的平均動能的標(biāo)志。 分子勢能 類比分析： 在前面的學(xué)習(xí)中，我們還知道地面附近的物體會受到重力的作用，由于重力做功具有與路徑無關(guān)的特點，所以還存在重力勢能，重力勢能是由地球和物體的相對位置決定的。與此類似，分子之間也存在相互作用力，并且分子間的相互作用力所做的功與路徑也無關(guān)，那么分子組成的系統(tǒng)也具有分子勢能，且分子勢能的大小由分子間的相對位置決定。 提出新問題： 這說明分子勢能與分子間距離是有關(guān)系的。那么它們之間存在怎樣的一種關(guān)系呢？ 創(chuàng)設(shè)情境： 設(shè)兩個分子相距無窮遠(yuǎn)（即它們之間幾乎沒有相互作用），我們可以規(guī)定它們的分子勢能為0。讓一個分子A不動，另一個分子B從無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近A。 在這個過程中，分子間的作用力做功，分子勢能的大小發(fā)生改變。 分解問題1：當(dāng)分子B向分子A靠近，分子間距r大于時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力還是引力？分子力做正功還是負(fù)功？分子勢能如何變化？ 分解問題2：當(dāng)分子B向分子A靠近，分子間距r小于時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力還是引力？分子力做正功還是負(fù)功？分子勢能如何變化？ 歸納總結(jié)突出: 1.如果選定分子間距離r為無窮遠(yuǎn)時的分子勢能為零，則分子勢能隨分子間距離r變化的情況如圖所示。當(dāng)r=時，分子勢能最小。 2.物體的體積變化時，分子間距離將發(fā)生變化，因而分子勢能隨之改變，可見分子勢能與物體的體積有關(guān)。 特別注意：分子勢能與物體體積有關(guān)，但不能簡單理解成物體體積越大，分子勢能就越大，體積越小，分子勢能就越小。如：零攝氏度的水變成零攝氏度的冰后，體積變大，但分子勢能減小。所以一般來說，物體體積變化了，其對應(yīng)的分子勢能也將發(fā)生變化。具體怎么變化，關(guān)鍵要看在變化過程中分子的作用力，做正功還是負(fù)功。 物體的內(nèi)能 給出概念： 物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能。 指出內(nèi)能的影響因素： 分子熱運動的平均動能與溫度有關(guān)，分子勢能與體積有關(guān)。一般說來，物體的溫度和體積變化時，它的內(nèi)能都會隨之改變。 提出問題： 物體下落的時候，物體中的分子在做無規(guī)則熱運動的同時，還參與豎直向下的落體運動，再如地面上滾動的足球，球內(nèi)的的球球規(guī)則運動的同時，還共同參與水平地面上的運動，當(dāng)足球靜止在地面上時，其中的氣體分子是否還具有能量？ 特別強調(diào)：組成物體的分子在做無規(guī)則的熱運動，具有熱運動的動能，它是內(nèi)能的一部分。同時，物體還可能做整體的運動，因此還會有動能，這是機(jī)械能的一部分。后者是由物體的機(jī)械運動決定的，它對物體的內(nèi)能沒有貢獻(xiàn)。 內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能量。物體的機(jī)械運動，對應(yīng)著機(jī)械能。分子熱運動對應(yīng)著內(nèi)能。物體具有內(nèi)能的同時，又可以具有機(jī)械能，機(jī)械能可以為零，但物體在任何情況下都具有內(nèi)能。物體的機(jī)械能變化時，內(nèi)能不一定變化。同樣，物體的內(nèi)能變化時，機(jī)械能不一定變化，機(jī)械能和內(nèi)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程遵循能量守恒定律。 課堂練習(xí)： 1．關(guān)于物體的內(nèi)能和分子勢能，下列說法中正確的是（　　） A．物體的速度增大，則分子的動能增加 B．物體溫度不變，內(nèi)能可能變大 C．物體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān) 把物體舉得越高，分子勢能越大 2.有關(guān)分子力和分子勢能的說法中（已知r＝時，分子力為零），正確的是（　　） A．當(dāng)r＝時，分子勢能最小且一定為零 B．當(dāng)r＞時，分子力和分子勢能都隨距離的增大而增大 C．兩分子由無窮遠(yuǎn)逐漸靠近至距離最小的過程中分子力先增大后減小，最后又增大 D．兩分子由無窮遠(yuǎn)逐漸靠近至距離最小的過程中分子勢能先增大后減小 課堂小結(jié)：

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