-年高中物理7.3《分子间的作用力》教案新人教版选修3-3

1、2021-2021 年高中物理7.3分子间的作用力教案新人教版选修 3-3教学目标： 1、知道分子同时存在着相互作用的引力和斥力，表现出的分子力是引力和斥力的合力； 2、知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律，知道分子间距离是时分子力为零，知道的数量级；3、明白在固体、液体、气体三种不同物质状态下，分子运动的特点； 4、通过一些基本物理事实和试验推理得出分子之间有引力，同时有斥力；这种以事实和试验为依据求出新的结论的思维过程，就是规律推理；通过学习这部分学问，培 养同学的推理才能；重点、难点的分析1 重点内容有两个，一是通过分子之间存在间隙和分子之间有引力和斥力的一些演示实验和事实， 推理

2、论证出分子之间存在着引力和斥力； 二是分子间的引力和斥力都随分子间距离的变化而变化， 而分子力是引力和斥力的合力， 能正确懂得分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义；2 难点是形象化懂得分子间作用力跟分子间距离关系的曲线的物理意义；教学过程引入新课分子动理论是在坚实的试验基础上建立起来的；我们通过单分子油膜试验、离子显微镜观看钨原子的分布等试验，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试验知道了分子是永不停息地做无规章运动的；分子动理论仍告知我们分子之间有相互作用力，这结论的试验依据是什么.分子间相互作用力有什么特点.这是今日要学习的问题；教学过程设计一

3、、哪些现象说明分子间有间隙？扩散、布朗运动、石墨原子、酒精和水相混合1+1 2二 为什么分子不能紧贴在一起？分子间有斥力三 为什么有间隙仍能形成固体和液体？分子间有引力四 分子间的引力和斥力如何变化？1、 引力和斥力同时存在2、 半径 r 增加，引力和斥力同时减小，斥力减小的快3、 半径 r 减小，引力和斥力同时增加，斥力增加的快五 分子力何时表现出引力、斥力？ 10r0 10mr 10 r0rr0引力斥力表现斥力r r0引力斥力合力 0r r0引力斥力表现引力r 10 r0引力斥力 0合力 0对比弹簧振子的振动（类似）六分子间引力和斥力的大小跟分子间距离的关系；(1) 经过争论发觉分子之间的

4、引力和斥力都随分子间距离增大而减小；但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图中两条虚线所示；合力斥力r0引力(2) 由于分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力；在图1 图象中实线曲线表示引力和斥力的合力 即分子力 随距离变化的情形（假如取斥力的方向为正）；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稳，分子间作用力为零，的数量级为m，相当于位置叫做平稳位置；分子间距离当r< 时，分子间引力和斥力都随距离减小而增大，但斥力增加得更快，因此分子间作用力表现为斥力；展现幻灯片图2；当 r> 时，引力和斥力都随距离的增大而减小，但是斥力减小的更快，因而分子间

5、的作用力表现为引力，但它也随距离增大而快速减小，当分子距离的数量级大于m时，分子间的作用力变得特别柔弱，可以忽视不计了；七固体、液体和气体的分子运动情形；分子动理论告知我们物体中的分子永不停息地做无规章运动，它们之间又存在着相互作用力；分子力的作用要使分子集合起来，而分子的无规章运动又要使它们分散开来；由于这两种相反因素的作用结果，有固体、液体和气体三种不同的物质状态；(1) 提问同学：固体与液体、气体比较有什么特点.总结同学回答的结果，说明固体为什么有肯定的外形和体积呢.由于在固体中，分子间距离较近，数量级在m，分子之间作用很大，绝大部分分子只能在各自平稳位置附近做无规章的振动；(2) 液体

6、分子运动情形；固体受热温度上升，最终熔化为液体，对大多数物质来说，其体积增加10，也就是说分子之间距离大约增加3；因此，液体分子之间作用力很接近固体情形，分子间有较强的作用力，分子无规章运动主要表现为在平稳位置邻近振动；但由于分子间距离有所增加，使分子也存在移动性，所以液体在宏观上有肯定的体积，而又有流淌性，没有固定的外形；(3) 液体汽化时体积扩大为原先的1000 倍，说明分子间距离约增加为原先，即10倍；因此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，彼此之间一般几乎没有分子作用力，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肯定的体积外形，可以布满任何一种容器；

7、课堂练习：1用分子动理论的学问说明以下现象：(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) 温度上升，布朗运动及扩散现象加剧；(5) 固体不简洁被压缩和拉伸；2把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面 如图 3 ；假如你想使玻璃板离开水面，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 .动手试一试，并说明为什么 .课堂上，表演后让同学回答；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，由于水分子之间有引力存在，外力要克服这些分子引力造成外界拉力大于玻璃板的重

8、力；玻璃板离开水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，说明玻璃板离开水时，水层发生断裂；2021-2021 年高中物理7.3功率教案新人教版必修2课 题§ .3功率课 型新授课（ 2 课时）学问与技能1、懂得功率的定义及额定功率与实际功率的定义；2、，的运用教过程与方法学1、通常指平均功率，为瞬时功率目2、，分析汽车的启动，留意学问的迁移标情感、态度与价值观感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观；教教学重点学重懂得功率的概念，并敏捷应用功率的运算公式运算平均功率和瞬时功率；点难、教学难点点正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式运算平均功率和瞬时功率

9、；教学方老师启示、引导，同学自主阅读、摸索，争论、沟通学习成果；法教学教学手段手段多媒体课件教 学 活 动学 生 活 动 新课导入 师：在学习了功之后，我们来回忆一下这样的问题：力对物体所做的功的求解公式是什么 .生：功的定义式是w f· l· cosa 师：那么只用这一个式子就可以完全描述物体做功这个问题吗.现在我们来看这样一个例子多媒体分别演示两幅画面，并进行对比画面一：一台起重机在1 min 内 把 l t重的货物匀速提到预定的高度画面二：另一台起重机在30 s 内把 1 t货物匀速提到相同的高度 师：这两台起重机做的功是不是一样呢.生：两台起重机对物体做功的大小相同

10、师：那么这两台起重机做功有没有区分呢.区分是什么 .生：这两台起重机做功仍是有区分的区分就在于他们做功的快慢不一样 师：为了进一步争论力对物体做功的快慢，我们进入这一节课的主题：功率 新课教学 一、功率师：仍是刚才这两台起重机，它们对物体做功的不同之处在哪里，请大家指出来生 同时回答 ：它们做功的快慢不同师：怎样比较它们做功的快慢呢.生：它们完成这些功所用的时间不同，第一台起重机做功所用时间长，我们说它做功慢；其次台起重机做同样的功，所用的时间短，我们说它做功快师：这样争论的前提条件是什么.生：它们做的功相同，在做功大小相同的条件下比较所用的时间，时间越短，做功越快师：仍有没有其他的比较方法.

11、生：假如时间相同，可以比较做功的多少在相同的时间内做功越多做功越快师：做功快慢的比较有两种方式：一是比较完成相同的功所用的时间；另一是比较在相同的时间内完成的功假如时间不同，力对物体做的功也不同，那么怎样比较力做功的快慢 .生：我们可以用力对物体做的功和物体所用时间的比值来表示师：在物理学中，一个力所做的功w跟完成这些功所用时间t 的比值 w/t ，叫做功率用p 表示，就 p w/t 那么功率的物理意义是什么.生：功率是描述力对物体做功快慢的物理量师：上式是功率的定义式，也是功率的量度式，p 与 w、t 间无比例关系，做功的快慢由做功的物体本身打算依据这一公式求出的是平均功率，同时这个公式变形

12、后给我们供应了一种求功的方法：w pt 依据公式，功率的单位是什么.生 1：由功率的定义式可知，功率的单位由功和时间的单位打算，功率的单位应当是 j s 生 2：我记得中学所学的功的单位是瓦特，符号是w师： 这两种表示方法是等效的，以后我们就用瓦特作为功率的单位，符号是 w除了瓦特这个单位之外，功率仍有一些常用单位，例如千瓦kw ，它和w之间的换算关系是 1 kw1 000w另外仍有一个应当剔除的常用单位马力，1 马力 735 w师：功率的这种定义方法叫做什么定义方法.生：比值定义法师：我们以前学过的哪一个物理量也是用这种方法来进行定义的.生 l ：这样定义的物理量特别多，例如密度的定义是质量

13、和体积的比值，压强的定义是压力和面积的比值，电阻的定义是电压和电流的比值等等生 2：高中物理中的速度的定义是位移和时间的比值，加速度是速度变化量和时间的比值师：某一个物理量与时间的比值叫做这个物理量的变化率，速度是位移的变化率，加速度是速度的变化率，功率应当叫做功的变化率你仍能不能举出这样的例子.生：一天内温度在不同时段变化的快慢是不一样的，我们就可以用温度的变化率来表示温度变化的快慢师：刚才这位同学举的例子很好，期望同学们认真观看，找出更多的这种表示的例子师：公式p w/t是平均功率仍是瞬时功率.生 1： p w/t 指平均功率生 2：我觉得用这个公式也可以表示瞬时功率，当t 0；时，即表示

14、瞬时功率师 微笑勉励 ：这位同学补充得特别好我们在什么地方也学过这种方法.生：在对速度进行定义时我们也用了这种方法，速度的定义式是v x t ，这个公式即可以表示平均速度，也可以表示瞬时速度，方法是当t 0 时，公式表示的速度就是瞬时速度师：这种方法叫做极限的方法，我们在今后学习中有许多地方要用到这种方法，期望大家认真体会师：下面大家阅读教材7 页“额定功率和实际功率”一段，提出问题，你对“额定功率和实际功率”是怎样懂得的.同学阅读课本相关内容，摸索并回答老师的提问 沟通与探究 把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开头下滑，如图 53 1 所示认真分析一下，在下滑的过程

15、中硬币共受到几个力的作用.哪些力做正功 .哪些力做负功.哪些力没有做功.假如使斜面的倾角增大，情形会有什么变化. 倾角增大时，功率是否也增大.二、额定功率和实际功率生：实际功率：指机器工作中实际输出的功率额定功率：指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值师：额定功率和实际功率的关系是什么.生：机器不肯定都在额定功率下工作实际功率总是小于或等于额定功率实际功率假如大于额定功率简洁将机器损坏师：那么在机车启动和运行过程中，发动机的功率是指的牵引力的功率仍是合外力的功率 .生：应当是指的牵引力的功率，由于发动机是供应牵引力的师：在功的公式中功与力和位移有关，功率的定义式中功率与功和时

16、间有关，那么功率和速度又有什么关系呢 .大家通过几个相关的公式来推导一下三、功率和速度 同学摸索老师提出的问题，推导功率与速度的关系式生：依据功的运算式wflcosa 和功率的运算公式p w/t ，可以得到 p flcosa/t，而 l t=v ，所以 pfvcosa.师： a 指的是什么 .什么时候a 0.生： a 指的是受力方向和速度方向的夹角，当力的方向和速度方向在一条直线上时， a 0师：我们把这个公式简化一下，当a o 时 p fv，那么这个公式是表示的平均速度仍是瞬时速度呢.生：公式p fv 中如 v 表示在时间t 内的平均速度，p 就表示力f 在这段时间t 内的平均功率；假如时间

17、t 取得足够小，公式p fv 中的 v 表示某一时刻的瞬时速度 时， p 表示该时刻的瞬时功率问题：汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以说明；依据公式p=fv：当功率p 肯定时， f 与 v 成反比，即做功的力越大，其速度就越小；当交通工具的功率肯定时，要增大牵引力，就要减小速度；所以汽车上坡时，司机用换档的方法减小速度来得到较大的牵引力；当速度v 肯定时， p与 f 成正比，即做功的力越大，它的功率就越大； 汽车从平路到上坡时，如要保持速率不变，必需加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力；当力 f 肯定时，功率p与速度

18、 v 成正比，即速度越大，功率越大；起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大； 争论与沟通 有同学认为：依据p fv；，机械的功率p 肯定， f 与 v 成反比，那么，当v 趋于零时， f 将趋于无穷大；当f 趋于零时， v 趋于无穷大因此，哪怕功率较小的机械， 也可能获得很大的牵引力或很大的运动速度你对此有何看法.同学们绽开争论，发表各自的观点 小结 本节叙述功率的概念、功率公式的应用功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容，假如同学能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量要使同学准确地懂得公式p

19、fv 的意义，要通过例题的教学，使同学会应用基本公式进行运算，对平均功率和瞬时功率有所懂得瞬时功率的概念同学较难懂得，这是难点同学往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了假如同学没有熟悉到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因此，在前面讲清晰功率的物理意义很有必要，它是懂得瞬时功率概念和物理意义的基础关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系，最好采纳课后专题讲座的形式进行，以便通过分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程，使同学养成分析物理过程的习惯，防止简洁地套用公式这里可以增加一节习题课，对前三节也就是第一单元进行复习，总结这几节的规律关于功率的运算例

20、1质量 m=3 kg 的物体，在水平力f=6的作用下，在光滑水平面上从静止开头运动，运动时间t =3 s ，求：（ 1）力 f 在 t =3 s 内对物体所做的功；（ 2）力 f 在 t =3 s 内对物体所做功的平均功率；（ 3）在 3 s 末力 f 对物体做功的瞬时功率；解析：物体在水平力f 的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，f2依据牛顿其次定律，可求出加速度a= =2 m/s ，就：m物体在 3 s 末的速度v=at =6 /s物体在 3 s 内的位移s=at 2=9 m（ 1）力 f 做的功 w=fs=6× 9 j=54 jw（ 2）力 f 在 3 s 内

21、的平均功率p=t=18 w（或 w=18 w）（ 3） 3 s 末力 f 的瞬时功率p=fv=6× 6 w=36 w关于机车的启动问题例 2汽车发动机的额定功率为60kw，汽车质量为5t ，汽车在水平路面上行驶时，2阻力是车重的0.1 倍， g 取 10/s，问：汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少.如汽车保持0.5 /s 2 的加速度做匀加速运动，这一过程能维护多长时间.解析：当牵引力f 大小等于阻力f 时，汽车的加速度a=，速度达到最大值vm，据公式 =fv，可得出汽车最大速度vm p 额=fv=fv m12m/s汽车做匀加速运动所能维护的时间应当从开头到汽车达到额

22、定功率的时候，设汽车做匀加速运动时的牵引力为f 牵，阻力为f ，据牛顿其次定律，有f 牵=f ma=0.1 mg ma=7500当汽车的功率增大到额定功率时，汽车做匀加速过程终止，设这时汽车的速度为v m，据功率公式p=fv 得：8 m/s设汽车能维护匀加速运动的时间为t 0，就： vm=at 0 得： t 0=vm/ a=16s5.3功率学案基本概念一、功率功率是描述做功快慢的物理量，其定义式为在国际单位制中，功率的单位是，简称，符号是1w；常用单位有，与国际单位的换算关系是；二、额定功率机器名牌上标注的功率值是，是发动机工作是的功率，实际功率往往这个值；三、功率与速度 1、物体在恒力作用下

23、从开头计时到时刻t 发生的位移为l，如力的方向与物体的运动方向在同始终线上，这力所做的功w，物体的平均速度为， f 的平均功率为p，用速度表示为；2、物体在恒力作用下从开头计时到时刻t发生的位移为l ，如力的方向与物体的运动方向成一夹角，这力所做的功为w，物体的平均速度为， f 的平均功率为p，用速度表示为；3、当机械发动机的功率肯定时，牵引力与速度的关系为，要增大牵引力就必需，也可以通过来提高速度；反馈练习1一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0 开头，将一个大小为f 的水平恒力作用在该木块上，在t=t 时刻 f 的功率是（）abcd2卡车在平直大路上从静止开头加速行驶，经时间t 前

24、进距离s ，速度达到最大值；设此过程中发动机功率恒为p，卡车所受阻力为f ，就这段时间内，发动机所做的功 为（）aptb fsc pt fsd 3火车从车站开出作匀加速运动，如阻力与速率成正比，就（） a火车发动机的功率肯定越来越大，牵引力也越来越大 b火车发动机的功率恒定不变，牵引力也越来越小 c当火车达到某一速率时，如要保持此速率作匀速运动，就发动机的功率这时应减小d当火车达到某一速率时，如要保持此速率作匀速运动，就发动机的功率肯定跟此时速率的平方成正比 4同一恒力按同样方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相同一段距离时，恒力的功和平均功率分别为、和、，就二者的关系是（）a、b、c、d、5如图8-8甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg 的物体在f 作用下由静止开头向上做匀加速