高中物理选修3-3全套教案

.高中物理选修3-3全套精品教案第七章1、物质是由大量分子组成的2．运用阿伏伽德罗常数估算微观量〔分子的体积、直径、分子数等〕的方法.方格线的透明塑料板.1．热现象：与温度有关的物理现象.如热胀冷缩、摩擦2．热学的主要内容：热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气体的性质等.动理论、量守恒规律.观察到,并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上,用于测定油膜面积.如图1所示.看物理课本上彩色插图,钨针的尖端原子分布的图样：插图的中心部分亮况.经过计算得出钨原子之间的距离是2×10m.如果设想钨原子是一个挨着一个之间的距离L就等于钨原子的直径d,如图2所示.分子大小的数量级,对分子的大小有了较深入的认识..再问学生,摩尔质量、摩尔体积的意义.一个挨着一个排列的.〔直径〕等这些微观量联系起来.含有多少原子？并估算铜分子的大小.2．阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数,它的意义和常数数值应该记住.量m,可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,得到m=M／NA.通过物质摩尔质量M、密度ρ、阿伏.2．通过对布朗运动的观察,发现其特征,推理判断能力.从对悬浮颗粒无规则运动的原因分析,使学生初步接触到用概率统然结果.击微粒不平衡性产生的.布朗运动是永不停息的无规则运动,反映了液体分子的永不停息的一连串结论的得出是这堂课的教学重点.2．学生观察到的布朗运动不是分子运动,但它又间接的难点.这个难点要从开始分析显微镜下看不到分子运动这个有净水、红墨水.逐渐扩展到上面瓶内.2．在一烧杯的净水中,滴入一二滴红墨水后,红墨水在水中逐渐扩展开来.在做永不停息的无规则运动.而且扩散现象的快慢直接与温度有关,温度高,扩散现象加快.这些粒悬浮在水中都有布朗运动存在..动是永不停息的.于颗粒本身.更换不同种类液体,都不存在布朗运动.振动等等.分层次地提问学生：若液体两端有温度差,液体是怎样传递热量的归纳总结学生回答,液体存在着温度差时,液体依靠对因素的影响不是产生布朗运动的原因,只能是液体内部造成的.多做无规则运动的分子不断地撞击微小悬浮颗粒,当微的撞击作用是不平衡的.如教科书上的插图所示.在某一瞬间,微小颗粒在某个方向受到撞击作用强,它就沿着这个方向运动.在下一瞬间另一方向受到的撞击作用强,它又向着另一个方向运动.任一时刻微势只能是偶然的,这样就引起了微粒的无规则的布朗运动.液体温度越高,分子做无规则运动越激烈,撞击微小颗粒的作用就越激烈,而且布朗运动越激烈.微镜是看不到分子的；布朗运动不是固体颗粒中分子的运动,也不是液体分子的无规则动间接地证实了液体分子的无规则运动..都是分子无规则运动的反映.这说明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,1．要知道什么是布朗运动.它是悬浮在液体中的布朗运动越明显.造成的.分子都在永不停息地做无规则运动.1．关于布朗运动的下列说法中,正确的是[].级.力是引力和斥力的合力,能正确理解分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义.2．难点是形象化理解分子间作用力跟分子间距离关系的曲线的物理意义.2．演示分子间存在引力的实验..璃槽、弹簧秤.分布等实验,知道物质是由很小的分子组成的,分子大小在m数量级.我们又通过扩散现象和布朗运动等实验知道了分子是永不停息地做无规则运动的.分子动理论还告诉我们分子之间有相论的实验依据是什么?分子间相互作用力有什么特点?这是今天要学习的问题.①长玻璃管内,分别注入水和酒精,混合后总体积减小.②U形管两臂内盛有一定量的水<不注满水>,将右管端体的分子之间也有空隙,有人用两万标准大气压的压强压缩钢筒内的油,发现油可以透过筒壁溢出.布朗运动和扩散现象不但说明分子不停地做无规则运动,同时也说明分子间有空隙,否运动了.前面第一节讨论分子的大小时,认为固体和液体分子是一个挨一个排列的,量级而做的设想,实际上分子大小比估算值要小,中间存在着空隙,但数量级还是正确的.体积,这两方面的事实,使我们推理出分子之间一定存在着相互吸引力.<3>演示实验：两个圆柱体形铅块,当把端面刮平后,让它们端面紧压而且悬挂起来后,下面还可以吊起一定量的重物.还有平时人们用力拉伸物体时,为什么不易拉断物体.<4>以上所有实验事实都说明分子之间存在着相互吸引力.2．根据已知的实验事实,推理得出分子之间还存在着斥力.综合学生的回答,总结出：固体和液体很难被压缩,即使气体压缩到了一定程度运用反证法推理,如果分子之间只存在着引力,分子之间又存在着空隙,那么物体内部分子都吸引都是很紧密的物质.但事实不是这样的,说明必然还有斥力存在着.3．分子间引力和斥力的大小跟分子间距离的关系.示.和斥力的合力<即分子力>随距离变化的情况.当两个分子间距在图象横坐标距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,的数量级为m,相当于位置叫做平衡位置.EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(力表现为斥力),而分子间的作)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(展示幻灯片图2),力表现为引力)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(当),但)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(r>),它也)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(时),距)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(引力和斥力都随距),离增大而迅速减小)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(离),当)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(的增大而减),分子距离的)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(小),数)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(但是斥力),量级大于)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(的更),m时)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up9(因),子)间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计了.在图2中表示分子间距离r不同的三种情况下,分子间引力斥力大小的情况..4．固体、液体和气体的分子运动情况.分子动理论告诉我们物体中的分子永不停息地做无规则运动,它们之间又存在着的作用要使分子聚集起来,而分子的无规则运动又要使它们分散开来.由于这两种相反因有固体、液体和气体三种不同的物质状态.总结学生回答的结果,说明固体为什么有一定的形状和体积呢?因为在固体中,分级在m,分子之间作用很大,绝大部分分子只能在各自平衡位置附近做无规则的振动.<2>液体分子运动情况.大约增加3％.因此,液体分子之间作用力很接近固体表现为在平衡位置附近振动.但由于分子间距离有所增加,使分子也存在移动性,所以液体在宏观定的体积,而又有流动性,没有固定的形状.气体分子间距离数量级在m,分子间除碰撞时有相互作用力外,彼此之间分子在两次碰撞之间是自由移动的.所以气体在宏观上表现出没有一定的体积形状,可以充器.理论是建立在大量实验事实基础上的,这理论是解释、分析热现象的基本理论.2．通过实验知道分子之间存在着引力和斥力,而且知道分子间的引力和斥减少,尤其斥力随距离增大减小得更快.由于分子间的斥力和引力同时存在,每个分子受到引力合力大小与方向随分子间距离大小而改变.其中分子间距离在m的数量级有一个平衡位置<>,此位置下,斥力与引力的合力为零.当分子间距离大于引力显著,当分子间距离小于斥力显著.分子间造成固、液、气三种物质状态的特性不同.<1>洒在屋里的一点香水,很快就会在屋里的其他地方被闻到.<2>水和酒精混合后,总体积减小.<3>高压下的油会透过钢壁渗出.<4>温度升高,布朗运动与扩散现象加剧.<5>固体不容易被压缩和拉伸.水面,用手向上拉橡皮筋,拉动玻璃板的力是否大于玻璃板受的重力?动手试一课堂上,表演后让学生回答.正确答案是：拉力会大于玻璃板的重力.玻璃板离开水面时水会发生分裂在,外力要克服这些分子引力造成外界拉力大于玻璃板的重力.玻璃板离开水面后,可以看到玻璃面上仍有水,说明玻璃板离开水时,水层发生断裂..热量等五个以上物理概念,又要让学生初步知和规律的理解能力.分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法.度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系〕.是教学上的另一难点.又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的.那么热究个别分子运动的动能是没有意义的.而研究大量值求出来,这个平均值叫做分子热运动的平均动能.分子动理论观点来看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志."标志〞的含义是指物体温度升高或降低,的平均动能.几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的.pp.子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映.温度和体积决定的.如果不是确定的物体,那么物体的内能大小是由质量、温度、体积和②质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块,比较例如在空中飞行的炮弹,除了具有内能,还具有机械能——动能和答案：〔1〕、〔2〕是对的.答案：以上结论都不对.念的确切含义,更为重要的是能够区分温度、内能、热量,知道内能与机械能的区别和离的关系、做功与热传递在使物体内能改变上的关系.这节课是概念性很强的课,又不是从物理实验或物理现象直接得出结论的课.对的意义,并且要通过实际例题,让学生通过判断、推理来加深对这些概念的认识..〔2〕知道玻意耳定律是实验定律；掌握玻意2．通过对演示实验的研究,培养学生的观察、分析能力和从实验得出物理规律的能力.3．渗透物理学研究方法的教育：当需要研究两个以上量不变,从最简单的情况开始研究,得出某些规律,然后再进一步研究所涉与2．学生往往由于"状态〞和"过程〞分不清,造成抓不住头绪,不同过程在目前这个阶段,有相当多学生尚不能正确确定密闭气体的压强.2．较精确地演示一定质量的气体在温度保持不变时压强与体积的关系实验仪器.现在我们利用这种控制条件的研究方法,研究气体状态参量之间的关系.①A管中气体体积减小时<基准体积为V>②A管中气体体积增大时<基准体积为V′>V..一.一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的p1V1=p2V2一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体选取恰当的分度和单位.而增大.33玻意耳定律的适用条件：压强不太大〔和大气压比较〕、温度不太低〔和室温比较〕的任何气体.解设容器原装气体为研究对象..V1=10L量不变了.2．通过演示实验,培养学生的观察能力、分析能力和实验研究3．培养学生运用数学方法解决物理问题的能力——由图象总结出查理定律.2．气体压强和摄氏温度不成正比,压强增量和摄氏温度带有橡皮塞的滴液瓶、加热装置.查理定律演示器、水银气压计、搅棒、食盐和适量碎冰、温度计、保温套、容器.气体的压强减小.请学生举一些生活中的实例.下面我们进一步研究一定质量的气体保持体积不变,气体的压强随温度.气体在体积不变的情况下所发生的状态变化叫做等体积变化,也叫做等容变化.请学生观察实物.p0=请两位学生读出当时的大气压强值.水银面高度差减少.④将烧瓶再分别完全置于45℃的温水中,60℃、75℃1-2036451-203645.外推①温度不太低；②压强不太大.微观解释：请学生自学课本.式,并能正确运用理想气体状态方程解答有关简思维能力.方法,并对学生进行"实践是检验真理唯一的标准〞的教育.遵循的最重要的规律之一.只能从宏观现象对"理想气体〞给出初步概念定义,只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对"理想气体〞给予进一步的论述.另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象,学生理解上也有一定难度..参量都发生变化时,应遵循什么样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题.压强不太大〔与大气压强相比〕的条件得出的.老师讲解：在初中我们就学过使常温常压下呈气态的物质〔如变化的玻意耳定律和查理定律了.而且实验们的实验数据也与玻意耳定律或查理定律计算出的数据有较大的误差.气1气1ONH222222.常数.属于实验定律.当今可以设计多种实验方法来验证体定律实验器来验证这一定律.演示实验：实验装置如图所示,此实验保持2t1T1V12V23V3例题一水银气压计中混进了空气,因而在27℃,外界大气压为758毫米汞柱时,这个水银气压计的读数答案：混入水银气压计中的空气.p1=758-738=20mmHgV1=80Smm3〔S是管的横截面积〕p2=p-743mmHgV2=〔738+80〕S-743S=75Smm31．在任何温度和任何压强下都能严格遵循气体实验定律微观物理量间的相关联系.2．通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现力,并渗透"统计物理〞的思维方法..1．用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节力.计算机控制的大屏幕显示仪；自制的显示气体压强微观解释的计算机软件.外不受力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速子热运动.方向运动的分子数是均等的.今天我们就是要从气体分子运动的这些特点和规律来解释气体实验定律.n越小.这应从气体对容器器壁压强产生的机制来分析.大屏幕上显示"分子〞都向活塞方向运动,对活塞连续不断地碰撞,碰后的"分子〞反弹回来途中与别的"分子〞相撞后改变方向,有的与活塞对面器壁相碰改变方向,但都只显示垂.动状态,而活塞被挤后有一个小的位移,且相对稳定,如图3所示的一个动态画面.时间上要显示15～30秒定得出结论：由此可见气体对容器壁的压强是大量分子对器壁连续不断地碰撞所产生的.就越大.方法和简易符号表述形式.X例：用气体分子动理论解释玻意耳定律.这就是玻意耳定律.小结：基本思维方法〔详细文字表述格式〕是示气体分子运动状态的微观物理量〔N、n、v〕间的相关关系,从气体理量〔如m一定和T不变〕推出相关不变的微观物理量〔如N一定和v不变〕,再根据宏观自变量〔如V〕的变化推出有关的微观量〔如n〕的变化,再依据推出的有关微观量〔如v宏观因变量〔如p〕的变化情况,结论是否与实验定律的结论相吻合.若吻合查理定律进行微观解释,然后由平时物理成绩较好的学生口述,与下面也增大；反之当温度〔T〕降低时,气体压强〔p〕也减小.这与查理定律的结和符号表示,然后让物理成绩为中等的或较差的学生口述自己的练习,与下面标准结论是一致的.子动理论的观点认识到气体对容器壁的压强是大量分子连续均速率和分子密度共同决定其大小.2．本节课我们重点学习了用气体分子动理论的观点来解释气体三个实验定律的方法..5．知道液体的表面X力与其产生原因.质是指单晶体,多晶体的性质与非晶体类似.棱柱.列无规则、杂乱无章,各向异性的物理性质无从显这样的微观结构称为空间点阵.正方体的原因所在..〔1〕知道液体表面有收缩的趋势；了解液体表面2．学习这部分知识时注意培养学生对自然现象的观察能识在生活、生产中的应用,来培养和激发学生对物理的兴趣.2．液体表面收缩现象、浸润与不浸润现象和毛细现象的分子动理论解释是这节课滴入水中呈圆球形悬浮其中.2．带有绵线的铁丝环、有木把的钢针、烧杯、肥皂液、酒精灯.3．演示浸润和不浸润：水银、水、玻璃板、锌片、烧杯、实物投影幻灯.别大些〕、水、水槽、水银、水银槽、支架、实物投影幻灯.动性.液体有很多区别于固体和气体的性质,今天只研究液接触层的一些性质.面有收缩到最小的趋势.演示实验：用肥皂水做实验来证明液面有收缩趋势.针刺破铁丝环上、棉线两侧肥皂水薄膜的任意一部分,造成棉线被另一侧薄膜拉成弧形,棉线边的薄膜会把棉线拉紧呈圆形.周围分子作用力小于液体内部分子,表面层里的分面层有收缩的趋势.有收缩作用一样.说明表面X力的方向垂直液面分界线,又与液面相切..表面X力系数是液体表面上单位长度分界线上的表面X力.同一种液体温度升高,表面X力系数减小.不同液体表面X力系数不同,如水银的表面X力系数较大,而水又比酒精的表面X力系数大.两块方形洁净的玻璃片上各滴一滴水和一滴水银,观察两种液滴在玻璃片上的状态.再用洁净的玻璃片分别浸入盛有水和水银的从水银中取出时玻璃片上不附着水银.面.展的趋势,形成浸润.与学生讨论课本中习题里讲到的缝衣针放在水面上不沉没、布雨伞不漏雨水等现象.用实物投影幻灯来观察几根内径粗细不同的且越细的管,水面上升得越高.解释浸润液体在毛细管里上升的现象.浸润液体与使液面收缩趋势,造成管内液柱上升.直到表面X可用相似的分析方法,解释不浸润液体在毛细管里下降的现象.纸X、棉花脱脂后能够吸水的原因在于其内部有许多细小的孔道,起到毛细管作用.会快速引上而蒸发掉.1．液体与气体接触的表面有收缩的趋势,液面内相邻两部分之间的彼此和不浸润现象..〖学生讨论……〗〖学生讨论……〗有的想到"摩擦〞,有的想到"折〞,有的想到"敲打〞,有的想到用"钢锯锯〞,有的想到"烧〞,有的想到"晒〞,有的想到"烤〞,有的想到"烫〞、"冰〞等等．一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了．起,把"烧〞、"晒〞、"烤〞、"烫〞、"冻〞或者"冰〞写在一起．."晒〞、"烤〞、"烫〞、"冰〞属于热传递．〖学生讨论……〗〖学生讨论……〗有的想到"摩擦〞,有的想到"折〞,有的想到"敲打〞,有的想到用"钢锯锯〞,有的想到"烧〞,有的想到"晒〞,有的想到"烤〞,有的想到"烫〞、"冰〞等等．一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了．起,把"烧〞、"晒〞、"烤〞、"烫〞、"冻〞或者"冰〞写在一起．.教学目的1.认识物质的运动形式有多种,对应不同运动形式的运动有不同形式的能加多少.W上式就是热力学第一定律.解：根据热力学第一定律得,机械能可以与内能相互转化〔摩擦生热,消耗了机械能通过做.通过课件展示历史上几种永动机的设计图,指出：不消耗能量的机器从来没有制成功过.机.①、了解热力学第二定律的发展简史,②、了解什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可以制成.③、了解热传导的方向性,热力学第二定律与所反映出的热现象的宏观过程的方向性.热力学第二定律中所描述的"不发生其他变化"间存在着"转移"以与内能和机械能之间也存在着"转化"的过程,引入课题：热力学第二定律.进一步引导学生思考热量只能从高温物体传