2024-2025学年高中物理第7章分子动理论5内能教案1新人教版选修3-3

PAGE5-《内能》题目物体的内能课型新授课课时1课时教学目的（一）学问与技能1、知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标记。2、知道什么是分子的势能；知道变更分子间的距离，分子势能就发生变更；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、能够区分内能和机械能。（二）过程与方法在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。在分子间势能与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。（三）情感、看法与价值观通过内能的确定因素培育学生思索问题的全面性，及培育学生学习物理的爱好重难点重点：正确理解物体的内能难点：理解分子势能随分子间距离变更的曲线教学方法老师讲解并描述法、分析推理法，学生合作教学过程教学过程教学过程教学过程板书设计老师活动学生活动引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量，这种能量就是我们今日学习的内能。大屏幕展示学习目标新课教学一．分子动能问题设计：1.为什么探讨分子动能时候要关切大量分子的平均动能？2.物体温度上升时，物体内每个分子的动能都增大吗？3.物体高速运动时，其分子的平均动能都会增大吗？（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：依据你对布朗运动试验的视察，分子运动有什么样的特点？老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。对于热现象的探讨来说，每个分子的动能是毫无意义的，而有意义的是物体内全部分子动能的平均值，此平均值叫做分子的平均动能。（3）要学生探讨探讨。用分子动理论的观点，分析冷、热水的区分。探讨结论应是：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。老师指出：由此可见，温度是物体分子平均动能的标记（微观意义）。即学即用：1．下列关于分子动能的说法，正确的是()．A．物体的温度上升，每个分子的动能都增加B．物体的温度上升，分子的总动能增加C．物体运动速度大，物体内分子的动能肯定大D．分子的平均动能等于物体内全部分子的动能之和与全部分子的总数之比二、分子势能问题设计：功是能量转化的量度，分子力做功对应什么形式的能量变更呢？（1）依据复习提问的回答（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更时，它们之间便具有势能）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确定的能，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？回答：当r=r0时，F=0，r＜r0时，F为斥力，r＞r0时，F为引力。老师指出：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状况，因此分子势能与分子间距离也分两种状况。1.当r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，距离增大时，分子力做_____功，分子势能___________(增大还是减小)。此种状况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相像。2.当r<r0时，分子间的作用力表现为斥力，距离减小时，分子力做_____功，分子势能___________(增大还是减小)。此种状况与弹簧被压缩时弹性势能的增加很相像。3.从以上两种状况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位置处是分子势能_________即学即用：2.示为物体分子间相互作用力与分子间距离之间的关系，下列推断正确的是（）A．当r＜r0时，r越小，则分子势能Ep越大B．当r＞r0时，r越小，则分子势能Ep越大C．当r=r0时，分子势能Ep最大D．当r→∞时，r越小，分子势能Ep最小三、物体的内能老师指出：物体里全部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。①物体的内能是由它的状态确定的（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？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。②物体的状态发生变更时，物体的内能也随着变更。举例说明：当水沸腾时，水的温度保持不变，所供应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，当水汽凝聚时，分子动能没有明显变更，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。③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旧在不停地运动着和相互作用着，物体的内能恒久不能为0。b．物体在具有肯定的内能时，也可以具有肯定的机械能。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更其内能仍保持不变。反之，尽管物体的内能在变更，它的机械能可以保持不变。即学即用：3．以下说法正确的是()．A．温度相等的两块铁(固体)，其内能肯定相等B．温度不等的两物体，其内能肯定不等C．两物体的内能相等，其分子平均动能肯定相等D．两块相同物质组成的物体(固体)，质量相等，温度相同，体积相同，内能一样大自我检测：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猛烈程度B．温度是分子平均动能的标记C．肯定质量的某种物质，内能增加，温度肯定上升D．温度上升时物体的每个分子的动能都将增大2．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．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减小C．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3．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，下列说法中正确的是()．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C．r<r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大D．以上均不对4．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是()．A．物体的温度越高，所含热量越多B．物体的内能越大，热量越多C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大D．物体的温度不变，其内能就不变更内能一、分子动能1.分子因热运动而具有的能量2.分子动能的平均值仅和温度有关二、分子势能1.分子间因有相互作用力而具有的、由它们相对位置确定的能量2.r＜r0时,r↓→ＥP↑;ｒ＞ｒ0时,r↑→ＥP↑。ｒ＝ｒ0时，ＥP最低三、物体内能1.物体内全部分子的ＥK和ＥP总和2.物体的内能与温度和体积，物质的量有关学生齐读学生阅读教材，小组探讨举例说明温度是分子平均动能的标记学生练习让学生自己画出f-r图像，然后由图像结合功能