2015-2016学年人教版选修3-3第七章第5节 内能 教案 2课时

内能课时教学设计内能课时教学设计 年级 组别 高二物理高二物理备课组备课组 审阅 备备课课组组 长长 审阅 学学科科校校长长 主备 人 使用人授课时间 课 题 内能内能课 型 新授新授课课 课标 要求 知道温度是分子热运动平均动能的标志 知道分子势能跟物体体积有关 知道什么是内能 知道物体的内能跟温 度和体积有关 知识与技能知识与技能 1 知道分子热运动动能跟温度有关 知道温度是分子热运动平均动能的标志 2 知道什么是分子势能 改变分子间的距离必须克服分子力做功 知道分子势能 跟物体体积有关 3 知道什么是内能 知道物体的内能跟温度和体积有关 4 能够区别内能和机械能 能力目标能力目标 1 通过阅读书本关于内能知识的介绍 培养学生的阅读能力 语言表达 能力 2 通过阅读 讨论 交流 动手实验 使学生学会分析分子势能的变 化 教 学 目 标 情感 态度与价值观情感 态度与价值观 1 通过主动参与学习活动 激发学生学习物理的兴趣 2 通过实验活动 培养学生的团队合作精神 实事求是的科学态度 教学 重点 理解分子势能随分子间距离变化的势能曲线 教学 难点 理解分子势能随分子间距离变化的势能曲线 教学 方法 自主学习 合作完成 教师讲解 90 1 教学程序设计教学程序设计 环节环节一一 明明标标自学自学 过程设计二次备课 教 学 过 程 导读 阅读教材 P14 16 完成下列任务 1 分子的动能是指 2 物体中热运动的速率大小不一 在热现象的 我们关心的是组成系 及 方 法 统的大量分子整体表现出来的热学性质 因而重要的不是系统中某个分 子的动能大小 而是所有分子的动能的平均值 这个平均值叫做 3 扩散现象和布朗运动表明 温度升高时 因而可以得出结论 一种物质温度升高时分子热运动的平均动能 物质的 是分子热运动的 标志 4 回顾必修 2 中学过的势能概念 5 分子间存在着分子力 而且分子之间一定的距离 因此分子组成的系 统也具有 6 当分子间的力对分子做正功时 分子势能 当分子间的力对 分子做负功 或说克服分子力做功时 分子势能 7 当分子间的距离为r0时 合力为 0 当r r0时合力表现为引力 这 时要增大分子间的距离必须克服引力做功 因此分子势能随分子间的距 离增大而 当分子间的距离r r0时合力表现为斥力 这时要减 小分子间的距离 必须克服 做功 因此随着分子间距离的减小分子 势能 小结 分子势能在分子间处于什么位置时分子势能最小 8 叫做 物体的内能 组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动 所以 决定物体内能的因素是 9 谈谈你对内能和机械能的区别 环节环节二二 合作合作释释疑疑 环节环节三三 点点拨拨拓展拓展 过程设计二次备课 教 学 过 程 及 1 分子动能 1 组成物质的分子总在不停地运动着 所以运动着的分子具有动 能 叫做分子动能 2 启发性提问 根据你对布朗运动实验的观察 分子运动有什么 样的特点 应答 分子运动是杂乱无章的 在同一时刻 同一物体内的分子运 动方向不相同 分子的运动速率也不相同 教师分析分子速率分布特点 在同一时刻有的分子速率大 有的 方 法 分子速率小 从大量分子总体来看 速率很大和速率很小的分子是少数 大多数分子是中等大小的速率 教帅进一步指出 由于分子速率不同 所以每个分子的动能也不同 对于热现象的研究来说 每个分子的动能是毫无意义的 而有意义的是 物体内所有分子动能的平均值 此平均值叫做分子的平均动能 3 要学生讨论研究 用分子动理论的观点 分析冷 热水的区别 讨论结论应是 组成冷 热水的大量分子的速率各不相同 则其动 能也各不相同 但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均 动能 教师指出 由此可见 温度是物体分子平均动能的标志 2 分子势能 1 根据复习提问的回答 地面上的物体与地球之间有相互作用力 发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力 因此在它们的相对位置 发生变化时 它们之间便具有势能 说明分子间也存在着相互作用力 所以分子也具有由它们相对位置所决定的能 称之为分子势能 2 分子势能与分子间距离的关系 提问 分子力与分子间距离有什么关系 应答 当r r0 时 F 0 r r0时 F为斥力 r r0时 F为引力 教师指出 由于分子间既有引力又有斥力 好象弹簧形变有伸长或 压缩两种情况 因此分子势能与分子间距离也分两种情况 当r r0 时 F为引力 分子势能随着r的增大而增加 此种情况 与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似 当r r0时 F为斥力 分子势能随着r的减小而增加 此种情况与 弹簧被压缩时弹性势能的增加很相似 小结 分子势能随着分子间距离变化而变化 而组成物体的大量分 子间距离若增大 减小 则宏观表现为物体体积增大 减小 可见分子 势能跟物体体积有关 3 物体的内能 教师指出 物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能 由此可知一切物体都具有内能 物体的内能是由它的状态决定的 状态是指温度 体积 物态等 提问 对于质量相等 温度都是 100 的水和水蒸气来说它们的内能相 同吗 应答 质量相等意味着它们的分子数相同 温度相等意味着它们的 平均动能相同 但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得 多 分子势能也大得多 因而质量相等的水蒸气的内能比水大 物体的状态发生变化时 物体的内能也随着变化 举例说明 当水沸腾时 水的温度保持不变 所供给的大量能用于 把分子拉开 增大了分子势能 因而增大了物体的内能 当水汽凝结时 分子动能没有明显变化 但分子靠得更紧密了 分子势能便减小了 因 此物体的内能减小了 物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能 a 静止在地面上的物体以地球为参照物 物体的机械能等于0 但 物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着 物体的内能永远不 能为0 b 物体在具有一定的内能时 也可以具有一定的机械能 如飞行的 子弹 C 不能把物体的机械能和物体的内能混淆 只要物体的温度 体积 物态不变 不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变 反之 尽管 物体的内能在变化 它的机械能可以保持不变 环节环节四四 当堂当堂检测检测 气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和 其大小与气体的状 态有关 分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 A 温度和体积 B 体积和压强 C 温度和压强D 压强和温度 典例 1 当物体的温度升高时 下列说法中正确的是 A 每个分子的温度都升高 B 每个分子的热运动都加剧 C 每个分子的动能都增大 D 物体分子的平均动能增大 导练 1 对于 200C 的水和 200C 的水银 下列说法正确的是 A 两种物体的分子平均动能相同 B 水银分子的平均动能比水分子的大 C 两种物体分子的平均速率相同 D 水银分子的平均速率比水分子的平均速率小 典例 2 设 r r0时分子间作用力为零 则在一个分子从远处以某一动能 向另一个分子靠近的过程中 下列说法正确的是 21 世纪教育网 A r r0时 分子力做正功 动能不断增大 势能减小 B r r0时 动能最大 势能最小 来源 21 世纪教育网 C r r0时 分子力做负功 动能减小 势能增大 D 以上均不对 导练 2 下列说法正确的是 A 温度低的物体内能小 B 温度低的物体分子运动的平均速率小 C 物体做加速运动是速度越来越大 物体内的分子平均动能也越来越大 D 物体体积改变 内能可能不变 导练 3 关于物体的内 能 下列说法正确的是 A 水分子的内能比冰分子的内能大 B 物体所处的位置越高分子势能越大21 世纪教育网 C 一定质量的 00C 的水结成的 00C 冰 内能一定减少 D 相同质量的两个同种物体 运动物体的内能一定大于静止物体的内能 堂练习 堂练习 如图 33 3 为一分子势能随距离变化的图线 从图中分析可得到 B A r1处为分子的平衡位置 B r2处为分子的平衡位置 C r 处 分子间的势能为最小值 分子间无相互作用力 D 若 r r1 r 越小 分子间势能越大 分子间仅有斥力存在 4 学生讨论题 静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能 若木箱沿光滑水平地面加 速运动 木箱具有什么能 此时木箱的