分子热运动内能-人教版初中九年级物理

第5节内能教学设计一、学情分析;本节内容是在分子动理论和机械能的知识基础上，建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础上，研究物体内能的变化，找到改变物体内能的两种方式，并从效果，能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同。本节内容是后续学习热机的基础。二、教学目标1.知道温度是分子平均动能的标志，同一温度下，各个分子的动能不尽相同2.明确分子势能与分子间距离的关系:r>r0随分子间距离的增大而增大;r<r0，随分子间距离的减小而增大3.理解内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和;物体的内能由物质的量，温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响.三、疑难分析在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是内能与机械能的关系，产生这一问题的原因是对两种能量没有具体的了解。解决这一问题通过对比得出物体具有内能的同时也可以具有机械能。当物体的机械能增加时，内能不一定增加，但机械能与内能之间可以相互转化。四、教学过程设计第一部分自学阅读教材，完成下列填空一、分子动能1.定义:由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能2.分子的平均动能;所有分子的热运动动能的平均值，3.温度的微观意义;温度是分子热运动的平均动能的标志二、分子势能1.定义:分子间由分子力和分子间的相对位置决定的势能.2.分子势能的决定因素(1)宏观上:分子势能的大小与物体的体积有关(2)微观上:分子势能与分子之间的距离有关.三、内能1.定义:物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。2.定因素:物体所含的分子总数由物质的量决定，分子的热运动平均动能由温度决定，分子势能与物体的体积有关，故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响.3.物体的内能跟物体的机械运动状态无关.思考:在高空中高速飞行的飞机中的物体，内能一定大吗?答案:不一定，内能包括分子动能和分子势能，分子动能决定于温度，分子势能决定于体积，物体的内能与机械能是完全不同的概念。物体速度大，高度大，只是机械能大，内能不一定大.第二部分新课教学问题1:什么是分子动能?由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量。由于分子永不停息地做无规则运动，所以分子平均动能不能为零。问题2:分子处于永不停息的无规则运动中，因而具有动能。为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能?由于分子热运动的速率大小不一，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，即分子热运动的平均动能。问题3:物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗?温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的。所以物体温度升高时，个别分子的动能可能减小，也可能不变。问题4:温度的理解?(1)在宏观上:温度是物体冷热程度的标志。(2)在微观上:温度是物体分子热运动的平均动能的标志。温度越高，分子的平均动能越大，但个别分子的动能可能减小，也可能不变问题5:物体运动的速度越大，其分子的平均动能也越大吗?不是.分子的平均动能取决于物体的温度.分子的平均动能与宏观上物体的运动速度无关。【例1】列说法正确的是()A.只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同B.分子动能指的是由于分子定向移动具有的动能C.100个分子的动能和分子势能的总和就是这100个分子的内能D.温度高的物体中每一个分子的运动速率大于温度低的物体中每一个分子的运动速率答案:A解析;温度相同，物体分子的平均动能相同，A正确;分子动能是由于分子无规则运动而具有的动能。B错误:物体内能是对大量分子而言，对100个分子毫无意义。C错逞，相同物质，温度高的物体分子平均速率大，温度是分子平均动能大小的标志，对单个分子没有意义，D错误，【变式1】下列关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是()A.某物体的温度是0℃，说明物体中分子的平均动能为零B.物体温度升高时，每个分子的动能都增大C.物体温度升高时，分子平均动能增加D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高答案:C解析:某种气体温度是0℃，物体中分子的平均动能并不为.零，因为分子在永不停息地运动，A错误;当温度升高时，分子运动加剧，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大。B错，C对;物体的运动速度越大，物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动越剧烈，所以物体的温度不一定高，D错.问题二:如何理解分子势能?设计意图:通过这组问题串，让学生理解分子势能师生活动:通过案例，教师提出问题，学生分析讨论回答问题。问题1:功是能量转化的量度，分子力做功对应什么形式的能量变化呢?分子力做功对应分子势能的变化。问题2:什么是分子势能?分子间由分子力和分子间的相对位置决定的势能问题3:分子势能的决定因素?①宏观上:分子势能的大小与物体的体积有关。②微观上:分子势能与分子之间的距离有关，问题三:如何理解内能?问题1:什么是内能?物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。问题2:结合影响分子动能和分子势能的因素，从微观和宏观角度讨论影响内能的因素有哪些?①微观上:物体的内能取决于物体所含分子的总数、分子的平均动能和分子间的距离②宏观上;物体的内能取决于物体所含物质的量、温度和体积及物态问题3:物体的内能与机械能的区别和联系?物体具有内能的同时也可以具有机械能。当物体的机械能增加时，内能不一定增加，但机械能与内能之间可以相互转化。问题4:温度、内能和热量的区别?温度宏观上表示物体的冷热程度，是分子平均动能的标志(2)内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和(3)热量指在传递程中，物体吸或放出热的多少，等于物体内能的变化量【例3】下列说法正确的是()A.铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变B.运动度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大C.A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能D.AB两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同答案D【变式3】下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A.分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B.子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C.力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小答案C六、课堂小结:1、分子动能2、分子势能3、内能第三部分课堂检测1.下列有关“温度”的概念的说法中正确的是()A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B.温度是分子平均动能的标志C.一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D.温度升高时物体的每个分子的动能都将增大答案B2.下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B.力表现为力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C.分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随