2024-2025學(xué)年高中物理第7章分子動(dòng)理論5內(nèi)能教案1新人教版選修3-3

PAGE5-《內(nèi)能》題目物體的內(nèi)能課型新授課課時(shí)1課時(shí)教學(xué)目的（一）學(xué)問與技能1、知道分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能跟溫度有關(guān)，知道溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)記。2、知道什么是分子的勢能；知道變更分子間的距離，分子勢能就發(fā)生變更；知道分子勢能跟物體體積有關(guān)。3、知道什么是內(nèi)能，知道物體的內(nèi)能跟溫度和體積有關(guān)。4、能夠區(qū)分內(nèi)能和機(jī)械能。（二）過程與方法在分子平均動(dòng)能與溫度關(guān)系的講授中，滲透統(tǒng)計(jì)的方法。在分子間勢能與分子間距離的關(guān)系上和做功與熱傳遞關(guān)系上都要滲透歸納推理方法。（三）情感、看法與價(jià)值觀通過內(nèi)能的確定因素培育學(xué)生思索問題的全面性，及培育學(xué)生學(xué)習(xí)物理的愛好重難點(diǎn)重點(diǎn)：正確理解物體的內(nèi)能難點(diǎn)：理解分子勢能隨分子間距離變更的曲線教學(xué)方法老師講解并描述法、分析推理法，學(xué)生合作教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程板書設(shè)計(jì)老師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)引入新課我們知道做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有機(jī)械能，那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中，也有相應(yīng)的能量，這種能量就是我們今日學(xué)習(xí)的內(nèi)能。大屏幕展示學(xué)習(xí)目標(biāo)新課教學(xué)一．分子動(dòng)能問題設(shè)計(jì)：1.為什么探討分子動(dòng)能時(shí)候要關(guān)切大量分子的平均動(dòng)能？2.物體溫度上升時(shí)，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大嗎？3.物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其分子的平均動(dòng)能都會增大嗎？（1）組成物質(zhì)的分子總在不停地運(yùn)動(dòng)著，所以運(yùn)動(dòng)著的分子具有動(dòng)能，叫做分子動(dòng)能。（2）啟發(fā)性提問：依據(jù)你對布朗運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的視察，分子運(yùn)動(dòng)有什么樣的特點(diǎn)？老師分析分子速率分布特點(diǎn)——在同一時(shí)刻有的分子速率大，有的分子速率小，從大量分子總體來看，速率很大和速率很小的分子是少數(shù)，大多數(shù)分子是中等大小的速率。教帥進(jìn)一步指出：由于分子速率不同，所以每個(gè)分子的動(dòng)能也不同。對于熱現(xiàn)象的探討來說，每個(gè)分子的動(dòng)能是毫無意義的，而有意義的是物體內(nèi)全部分子動(dòng)能的平均值，此平均值叫做分子的平均動(dòng)能。（3）要學(xué)生探討探討。用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)，分析冷、熱水的區(qū)分。探討結(jié)論應(yīng)是：組成冷、熱水的大量分子的速率各不相同，則其動(dòng)能也各不相同，但就冷水總體來說分子的平均動(dòng)能小于熱水的分子平均動(dòng)能。老師指出：由此可見，溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)記（微觀意義）。即學(xué)即用：1．下列關(guān)于分子動(dòng)能的說法，正確的是()．A．物體的溫度上升，每個(gè)分子的動(dòng)能都增加B．物體的溫度上升，分子的總動(dòng)能增加C．物體運(yùn)動(dòng)速度大，物體內(nèi)分子的動(dòng)能肯定大D．分子的平均動(dòng)能等于物體內(nèi)全部分子的動(dòng)能之和與全部分子的總數(shù)之比二、分子勢能問題設(shè)計(jì)：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分子力做功對應(yīng)什么形式的能量變更呢？（1）依據(jù)復(fù)習(xí)提問的回答（地面上的物體與地球之間有相互作用力；發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力，因此在它們的相對位置發(fā)生變更時(shí)，它們之間便具有勢能）分子間也存在著相互作用力，所以分子也具有由它們相對位置所確定的能，稱之為分子勢能。（2）分子勢能與分子間距離的關(guān)系。提問：分子力與分子間距離有什么關(guān)系？回答：當(dāng)r=r0時(shí)，F(xiàn)=0，r＜r0時(shí)，F(xiàn)為斥力，r＞r0時(shí)，F(xiàn)為引力。老師指出：由于分子間既有引力又有斥力，好象彈簧形變有伸長或壓縮兩種狀況，因此分子勢能與分子間距離也分兩種狀況。1.當(dāng)r＞r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，距離增大時(shí)，分子力做_____功，分子勢能___________(增大還是減小)。此種狀況與彈簧被拉長彈性勢能的增加很相像。2.當(dāng)r<r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，距離減小時(shí)，分子力做_____功，分子勢能___________(增大還是減小)。此種狀況與彈簧被壓縮時(shí)彈性勢能的增加很相像。3.從以上兩種狀況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢能都增大。所以說，分子在平衡位置處是分子勢能_________即學(xué)即用：2.示為物體分子間相互作用力與分子間距離之間的關(guān)系，下列推斷正確的是（）A．當(dāng)r＜r0時(shí)，r越小，則分子勢能Ep越大B．當(dāng)r＞r0時(shí)，r越小，則分子勢能Ep越大C．當(dāng)r=r0時(shí)，分子勢能Ep最大D．當(dāng)r→∞時(shí)，r越小，分子勢能Ep最小三、物體的內(nèi)能老師指出：物體里全部的分子動(dòng)能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。①物體的內(nèi)能是由它的狀態(tài)確定的（狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等）。提問：對于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內(nèi)能相同嗎？質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同，溫度相等意味著它們的相同，但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多，分子勢能也大得多，因而質(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。②物體的狀態(tài)發(fā)生變更時(shí)，物體的內(nèi)能也隨著變更。舉例說明：當(dāng)水沸騰時(shí)，水的溫度保持不變，所供應(yīng)的大量能用于把分子拉開，增大了分子勢能，因而增大了物體的內(nèi)能，當(dāng)水汽凝聚時(shí)，分子動(dòng)能沒有明顯變更，但分子靠得更緊密了，分子勢能便減小了，因此物體的內(nèi)能減小了。③物體的內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。a．靜止在地面上的物體以地球?yàn)閰⒄瘴?，物體的機(jī)械能等于0，但物體內(nèi)部的分子仍舊在不停地運(yùn)動(dòng)著和相互作用著，物體的內(nèi)能恒久不能為0。b．物體在具有肯定的內(nèi)能時(shí)，也可以具有肯定的機(jī)械能。如飛行的子彈。C．不能把物體的機(jī)械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變，不論物體的機(jī)械能怎樣變更其內(nèi)能仍保持不變。反之，盡管物體的內(nèi)能在變更，它的機(jī)械能可以保持不變。即學(xué)即用：3．以下說法正確的是()．A．溫度相等的兩塊鐵(固體)，其內(nèi)能肯定相等B．溫度不等的兩物體，其內(nèi)能肯定不等C．兩物體的內(nèi)能相等，其分子平均動(dòng)能肯定相等D．兩塊相同物質(zhì)組成的物體(固體)，質(zhì)量相等，溫度相同，體積相同，內(nèi)能一樣大自我檢測：1．下列有關(guān)“溫度”的概念的說法中正確的是()．A．溫度反映了每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的猛烈程度B．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記C．肯定質(zhì)量的某種物質(zhì)，內(nèi)能增加，溫度肯定上升D．溫度上升時(shí)物體的每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大2．下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是()．A．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大D．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小3．設(shè)r＝r0時(shí)分子間作用力為零，則在一個(gè)分子從遠(yuǎn)處以某一動(dòng)能向另一個(gè)分子靠近的過程中，下列說法中正確的是()．A．r>r0時(shí)，分子力做正功，動(dòng)能不斷增大，勢能減小B．r＝r0時(shí)，動(dòng)能最大，勢能最小C．r<r0時(shí)，分子力做負(fù)功，動(dòng)能減小，勢能增大D．以上均不對4．下列關(guān)于物體的溫度、內(nèi)能和熱量的說法中正確的是()．A．物體的溫度越高，所含熱量越多B．物體的內(nèi)能越大，熱量越多C．物體的溫度越高，它的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大D．物體的溫度不變，其內(nèi)能就不變更內(nèi)能一、分子動(dòng)能1.分子因熱運(yùn)動(dòng)而具有的能量2.分子動(dòng)能的平均值僅和溫度有關(guān)二、分子勢能1.分子間因有相互作用力而具有的、由它們相對位置確定的能量2.r＜r0時(shí),r↓→ＥP↑;ｒ＞ｒ0時(shí),r↑→ＥP↑。ｒ＝ｒ0時(shí)，ＥP最低三、物體內(nèi)能1.物體內(nèi)全部分子的ＥK和ＥP總和2.物體的內(nèi)能與溫度和體積，物質(zhì)的量有關(guān)學(xué)生齊讀學(xué)生閱讀教材，小組探討舉例說明溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記學(xué)生練習(xí)讓學(xué)生自己畫出f-r圖像，然后由圖像結(jié)合功能