－魯科版選修33 1.3 溫度與內(nèi)能 教案.doc

1.3 溫度與內(nèi)能 教案三維目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1知道分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能跟溫度有關(guān)，知道溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。2知道什么是分子勢(shì)能，知道改變分子間的距離必須克服分子力做功，因而分子勢(shì)能發(fā)生變化，知道分子勢(shì)能跟物體體積有關(guān)。3知道什么是內(nèi)能，知道物體的內(nèi)能跟溫度和體積有關(guān)。4能夠區(qū)別內(nèi)能和機(jī)械能。（二）過程與方法通過分子勢(shì)能和彈性勢(shì)能的類比，培養(yǎng)學(xué)生用類比方法分析問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生綜合宏觀量分析微觀量的方法和能力。教學(xué)重點(diǎn)1分子勢(shì)能及分子勢(shì)能與體積的關(guān)系。2物體的內(nèi)能及其跟物體體積的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)分子勢(shì)能跟物體體積的關(guān)系。教學(xué)過程（）引入新課教師：（提問）1、分子力指的是什么？2、分子力隨分子距離的變化有什么規(guī)律？學(xué)生：（思考并回答）1、分子力指的是分子間引力和斥力的合力。2、當(dāng)r=r0時(shí)，分子引力等于斥力，分子力等于零。3、分子間引力和斥力都隨r的增大而減小，且斥力比引力減小得快，分子力表現(xiàn)為引力。分子間引力和斥力都隨r的減小而增大，且斥力比引力增大得快，分子力表現(xiàn)為斥力。教師：既然分子間存在力的作用，當(dāng)分子間距離變化時(shí)，分子力要做功，而做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，本節(jié)課我們學(xué)習(xí)有關(guān)的能量。（二）進(jìn)行新課1分子動(dòng)能教師：據(jù)分子動(dòng)理論，組成物體的分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，那么做熱運(yùn)動(dòng)的分子也具有動(dòng)能。而物體里分子運(yùn)動(dòng)的速率各不相同，有的大，有的小，所以各個(gè)分子的動(dòng)能并不相同。由于碰撞的結(jié)果，各個(gè)分子的動(dòng)能還會(huì)發(fā)生變化。而在熱現(xiàn)象的研究中，我們所關(guān)心的不是每個(gè)分子的動(dòng)能，而是物體里所有分子的動(dòng)能的平均值。板書物體里所有分子的動(dòng)能的平均值，叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能。教師：當(dāng)溫度升高時(shí)，物體分子的運(yùn)動(dòng)如何變化？當(dāng)溫度降低時(shí)，物體分子的運(yùn)動(dòng)如何變化？總結(jié)溫度升高，物體分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也增加，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大。溫度越低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越小。板書溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。強(qiáng)化訓(xùn)練關(guān)于分子動(dòng)能，下列說(shuō)法中正確的是a溫度相同時(shí)，不同物體的分子平均動(dòng)能相同b溫度相同時(shí)，不同物體的分子平均速率相同c溫度相同時(shí)，只有同種物體的分子平均動(dòng)能才相等d溫度升高時(shí)，物體中所有分子的動(dòng)能都增大參考答案：a2分子勢(shì)能教師：引導(dǎo)學(xué)生回憶（1）重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能如何改變？重力做負(fù)功時(shí)，重力勢(shì)能如何改變？（2）彈力做正功時(shí)，彈性勢(shì)能如何改變？彈力做負(fù)功時(shí)，彈性勢(shì)能如何改變？學(xué)生：討論并回答。重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減小，重力做負(fù)功時(shí)，重力勢(shì)能增大；彈力做正功時(shí)，彈性勢(shì)能減小，彈力做負(fù)功時(shí)，彈性勢(shì)能增大。教師：（總結(jié)）在分析勢(shì)能如何變化時(shí)，主要是看有關(guān)的力做功情況如何？如果有關(guān)力做正功，則勢(shì)能減小，有關(guān)的力做負(fù)功，則勢(shì)能增大。類比分析分子勢(shì)能的變化由于重物和地球間存在相互作用力，彈簧與物體間存在相互作用力，由它們的相對(duì)位置決定的能，稱為勢(shì)能。這就是重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能。同樣在分子間存在相互作用力，所以分子間具有它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能，這就是分子勢(shì)能！教師：引導(dǎo)學(xué)生猜想：分子勢(shì)能的變化與什么有關(guān)？學(xué)生：分子勢(shì)能的變化一定和分子力做功有一定的聯(lián)系。教師：當(dāng)分子間距rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為什么力？此時(shí)如果分子間距增大，分子力做功情況如何？分子勢(shì)能如何變化？如果分子間距變小，分子力做功情況如何？分子勢(shì)能如何變化？學(xué)生：分子間的距離r大于r0的時(shí)候，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離，分子引力做負(fù)功，所以分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大而增大。如果分子間距離變小，分子引力做正功，所以分子勢(shì)能隨分子間的減小而減小。教師：當(dāng)分子間距rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為什么力？此時(shí)如果分子間距增大，分子力做功情況如何？分子勢(shì)能如何變化？如果分子間距變小，分子力做功情況如何？分子勢(shì)能如何變化？學(xué)生：分子間的距離r小于r0時(shí)，分子間的相互作用力表現(xiàn)為斥力，要增大分子間的距離，分子斥力做正功，所以分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而減?。蝗绻肿娱g距離變小，分子斥力做負(fù)功，所以分子勢(shì)能增大，分子勢(shì)能隨分子間距的減小而增大。教師：（引導(dǎo)學(xué)生完成教材的“思考與討論”。教師：（總結(jié)）物體的體積變化時(shí)，分子間的距離將發(fā)生變化，分子勢(shì)能隨之改變。因此分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān)。強(qiáng)化訓(xùn)練甲、乙兩個(gè)分子相距較遠(yuǎn)（此時(shí)它們之間的分子力可以忽略），設(shè)甲固定不動(dòng)，在乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中，關(guān)于分子勢(shì)能變化情況的下列說(shuō)法，正確的是.a.分子勢(shì)能不斷增大b.分子勢(shì)能不斷減小c.分子勢(shì)能先增大后減小d.分子勢(shì)能先減小后增大參考答案：從分子間的作用力與分子間的距離的關(guān)系知道：當(dāng)分子間距離大于r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力，當(dāng)分子間距離小于r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間距離大于10r0時(shí)，分子間的作用力十分小，可以忽略，所以當(dāng)乙從較遠(yuǎn)處向甲盡量靠近的過程中，分子先是對(duì)乙做正功，后是分子力對(duì)乙做負(fù)功或者乙克服分子力做功，而由做功與分子勢(shì)能變化的關(guān)系又知道：若分子力做正功，分子勢(shì)能減小，若分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加。因此，當(dāng)乙盡量向甲靠近的過程中，分子勢(shì)能是先減小后增大。答案：d3內(nèi)能投影閱讀思考題（1）什么是物體的內(nèi)能？（2）物體的內(nèi)能與哪些因素有關(guān)？有什么關(guān)系？學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容教師總結(jié)（1）物體內(nèi)所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。（2）一切物體都是由不停地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)且相互作用著的分子組成的，所以任何物體都具有內(nèi)能。（3）物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積都有關(guān)系，溫度變化時(shí)，分子的動(dòng)能發(fā)生變化，因而物體的內(nèi)能發(fā)生變化；體積變化時(shí)，分子勢(shì)能發(fā)生變化，因而物體的內(nèi)能發(fā)生變化。物體的內(nèi)能還與物體所含的分子數(shù)有關(guān)。因?yàn)閮?nèi)能是物體所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。討論內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別：內(nèi)能是由大量分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間的相對(duì)位置所決定的能，機(jī)械能是物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)和物體形變所決定的能，物體可以具有內(nèi)能的同時(shí)又具有機(jī)械能。物體的機(jī)械能在一定的條件下可以等于零，但物體的內(nèi)能不可能等于零，這是因?yàn)榻M成物體的分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，分子之間彼此有相互作用。強(qiáng)化訓(xùn)練1下列敘述中正確的是a物體的內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)，與物體的體積無(wú)關(guān)b物體的溫度越高，物體中分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈c物體體積改變，內(nèi)能可能不變d物體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能減少2以下說(shuō)法正確的是a機(jī)械能為零，內(nèi)能不為零是可能的b溫度相同，質(zhì)量相同的物體具有相同內(nèi)能c溫度越高，物體的內(nèi)能越大d的冰的內(nèi)能比等質(zhì)量的0的水內(nèi)能大參考答案：1由于物體所屬不具體，因此，判斷時(shí)首先考慮到一般物體（固體、液體、非理想氣體），還要考慮到特殊物體（理想氣體），其次，要根據(jù)一般物體和理想氣體的內(nèi)能關(guān)系，分別判知，a錯(cuò)，b、c、d正確2a正確，因?yàn)闄C(jī)械能為零，但內(nèi)能不能為零；不正確，因?yàn)槲矬w的內(nèi)能由物體的溫度、體積、物態(tài)等因素決定；也不正確，原因同上；由于的冰的體積比的水大，溫度相同，有的同學(xué)錯(cuò)認(rèn)為正確，實(shí)際上水有較為復(fù)雜的反常膨脹的現(xiàn)象，我們用體積討論其內(nèi)能是不適合的，我們可以從能量角度討論。因?yàn)?的冰熔化為0的水要吸收熱量或?qū)λ龉?，所以有其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或內(nèi)能轉(zhuǎn)移給冰，所以0的水的內(nèi)能比等質(zhì)量的的冰的內(nèi)能大，所以不正確。答案：a（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：1溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志溫度是大量分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)，含有統(tǒng)計(jì)的意義，對(duì)于個(gè)別分子，溫度是沒有意義的。同一溫度下，不同物質(zhì)的分子平均動(dòng)能都相同，但是由于不同物質(zhì)分子的質(zhì)量不盡相同，所以分子運(yùn)動(dòng)的平均速度大小不盡相同。2分子勢(shì)能組成物質(zhì)的分子間存在相互作用力，分子間具有由它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能，這種勢(shì)能叫分子勢(shì)能。影響分子勢(shì)能大小的因素：分子勢(shì)能的大小與分子間的距離有關(guān)，即與物體的體積有關(guān)，分子勢(shì)能的變化與分子間的距離發(fā)生變