《内能》学习任务单

《内能》学习任务单##一、学习目标1.知识与技能目标-理解分子平均动能的涵义，明确其与温度的关系，掌握温度是分子热运动平均动能的标志。-理解分子势能的概念，清楚分子势能与分子距离、分子力做功的关系。-能准确阐述物体内能的概念，知道物体内能由哪些因素共同决定，以及改变物体内能的方式。2.过程与方法目标-通过对分子动能、分子势能相关概念的学习，培养从微观角度分析宏观物理现象的能力。-在分析分子势能与分子距离关系等问题时，学会运用物理模型进行推理的方法。3.情感态度与价值观目标-感受物理知识在解释日常生活现象中的魅力，提高学习物理的兴趣。-在小组讨论和交流中，培养团队合作精神和科学探究的态度。##二、学习重难点1.**重点**-分子平均动能与温度的关系。-分子势能与分子距离的关系以及分子力做功对分子势能的影响。-物体内能概念的理解。2.**难点**-对分子势能与分子距离关系的深入理解，特别是分子间距离在不同范围时分子势能的变化情况。-理解内能与机械能的区别与联系。##三、学习过程###（一）课前预习1.阅读教材第七章分子动理论第5节内容，标记出自己不理解的概念和问题。2.思考以下问题：-在日常生活中，哪些现象可以用温度与分子动能的关系来解释？例如，为什么热水比冷水更容易让糖溶解？-你能想象分子间的距离变化是如何影响分子势能的吗？试着举例说明。###（二）课堂学习1.分子动能-教师讲解：同学们，我们知道分子是在不停地做无规则运动的，就像我们在操场上乱跑的同学一样，运动着的分子也是有动能的，这就是分子动能。但是呢，我们研究热现象关注的不是单个分子的动能，而是大量分子动能的平均值，这个就叫做分子的平均动能。就像我们看一个班级同学的整体学习水平，不是看某一个同学的成绩，而是看平均成绩一样。那这个分子的平均动能和什么有关呢？（引出温度与分子平均动能的关系）-小组讨论：温度升高时，分子的平均动能增大，这在生活中有很多体现。例如，夏天温度高，分子运动更剧烈，食物更容易变质。大家还能想到哪些例子呢？讨论后每个小组派代表发言。-教师总结：温度是分子热运动平均动能的标志。温度越高，分子的平均动能越大。但是要注意，单个分子的动能是随时在变化的，不能说温度升高每个分子的动能都增大。2.分子势能-教师演示：用两个磁体模拟分子间的相互作用。当磁体靠近时（类比分子间距离小于平衡距离），会感受到斥力，要克服斥力做功，就像分子间距离减小时分子势能增大；当磁体远离时（类比分子间距离大于平衡距离），需要克服引力做功，分子势能也增大，只有在某个合适的距离（平衡距离）时，分子势能最小。-动画演示：通过动画展示分子间距离变化时分子势能的变化曲线，让学生更直观地理解。-教师讲解：分子间由于存在相互作用，从而具有由分子间相对位置决定的能，这就是分子势能。分子间距离和分子力做功都会影响分子势能。当分子间的距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大；当r<r0时，分子势能随分子间距离的减小而增大；当r=r0时，分子势能最小。并且分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大。-课堂练习：判断下列说法是否正确：-分子间距离增大时，分子势能一定增大。（错误，需要分情况讨论）-当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子势能减小。（错误）3.物体的内能-教师讲解：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，就叫做物体的内能。内能是由物体的温度、体积、物质的量共同决定的，同时还受物态变化的影响。就像一个人的综合能力，是由很多方面的因素共同决定的。那改变物体内能的方式有哪些呢？（引出做功和热传递）-实例分析：-用打气筒给自行车打气，打气筒壁会发热，这是通过做功改变物体内能。-冬天我们用热水袋取暖，这是通过热传递改变物体内能。-对比学习：内能和机械能是不同的概念。内能是由大量分子热运动和分子间的相对位置决定的，而机械能是由物体的机械运动状态及形变决定的。但是它们在一定条件下可以相互转化，比如摩擦生热就是机械能转化为内能。###（三）课堂小结1.教师引导学生回顾本节课所学内容：-分子平均动能与温度的关系。-分子势能与分子距离、分子力做功的关系。-物体内能的概念以及改变内能的方式。-内能与机械能的区别与联系。2.请学生用自己的话总结本节课的重点知识，其他同学补充。###（四）课堂练习1.选择题-当物体的温度升高时，下列说法正确的是（）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答案：D。温度是分子平均动能的标志，物体温度升高时，分子的平均动能增大，但单个分子的情况是复杂的，不能说每个分子的温度、热运动、动能都增大。-一块10℃的铁与一块10℃的铝相比，以下说法正确的是（）A.铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B.铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等C.铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D.以上说法均不正确答案：D。两物体温度相等，分子平均动能相等，但由于不知道铁和铝的质量，无法确定分子总动能是否相等；单个分子的动能不同，且由于铁和铝分子质量不同，分子平均速率也不同。2.简答题-简述分子势能与分子间距离的关系。答案：当分子间距离小于平衡距离r0时，分子势能为斥力势能，随分子间距离的减小而增大；当分子间距离大于平衡距离r0时，分子势能为引力势能，随分子间距离的增大而增大；当分子间距离为平衡距离时分子势能最小。##四、课后作业1.基础作业-复习本节课所学内容，整理笔记。-完成教材上相关的课后练习题。2.拓展作业