魯科版選修33 溫度與內能 第1課時 教案.docx

1.3 溫度與內能【教學目標】1知識與技能：1）知道分子熱運動的動能跟溫度有關，知道溫度是分子熱運動平均動能的標志。2）知道什么是分子勢能，知道改變分子間的距離必須克服分子力做功，因而分子勢能發(fā)生變化，知道分子勢能跟物體體積有關。3）知道什么是內能，知道物體的內能跟溫度和體積有關。2方法與過程：在分子平均動能與溫度關系的講授中，滲透統(tǒng)計的方法。在分子間勢能與分子間距離的關系上和做功與熱傳遞關系上都要滲透歸納推理方法。3情感、態(tài)度和價值觀培養(yǎng)學生綜合宏觀量來分析微觀量的方法和能力【重點難點】1教學重點使學生掌握三個概念（分子平均動能、分子勢能、物體內能），掌握三個物理規(guī)律（溫度與分子平均動能關系、分子勢能與分子之間距離關系、熱傳遞與功的關系）。2教學難點；1）區(qū)分溫度、內能、熱量三個物理量2）分子勢能隨分子間距離變化的勢能曲線是教學上的另一難點?！窘虒W過程】（一）引入新課我們知道做機械運動的物體具有機械能，那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中，也有相應的能量變化。另一方面，我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無規(guī)律熱運動產(chǎn)生的。那么熱運動的能量與大量的無規(guī)律運動有什么關系呢？這是今天學習的問題。（二）教學過程的設計1分子動能問題情景分析：據(jù)分子動理論，組成物體的分子不停地做無規(guī)則運動，那么做熱運動的分子也具有動能。而物體里分子運動的速率各不相同，有的大，有的小，所以各個分子的動能并不相同。由于碰撞的結果，各個分子的動能還會發(fā)生變化。而在熱現(xiàn)象的研究中，我們所關心的不是每個分子的動能，而是物體里所有分子的動能的平均值。1）分子平均動能：物體里所有分子的動能的平均值，叫做分子熱運動的平均動能。2）平均動能的決定因素：溫度升高，物體分子的熱運動加劇，分子熱運動的平均動能也增加，溫度越高，分子熱運動的平均動能越大。溫度越低，分子熱運動的平均動能越小。結論：溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。2分子勢能分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。如果分子間距離約為10-10m數(shù)量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0。當分子距離小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大。這種情形與彈簧被壓縮時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧壓縮，彈性勢能ep增大。如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間的距離增大而增大。這種情況與彈簧被拉伸時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧拉伸，ep增大?？偨Y：分子勢能的得出：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，由它們的相對位置決定的能，稱為勢能。這就是重力勢能或彈性勢能。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位置決定的勢能，這就是分子勢能！3. 內能1.內能：物體內所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運動且相互作用著的分子組成的，所以任何物體都具有內能。2.內能的決定因素：物體的內能跟物體的溫度和體積都有關系，溫度變化時，分子的動能發(fā)生變化，因而物體的內能發(fā)生變化；體積變化時，分子勢能發(fā)生變化，因而物體的內能發(fā)生變化。物體的內能還與物體所含的分子數(shù)有關。因為內能是物體所有分子動能和分子勢能的總和。3.內能與機械能的區(qū)別：內能是由大量分子的熱運動和分子間的相對位置所決定的能，機械能是物體做機械運動和物體形變所決定的能，物體可以具有內能的同時又具有機械能。物體的機械能在一定的條件下可以等于零，但物體的內能不可能等于零，這是因為組成物體的分子在永不停息地做無規(guī)則的熱運動，分子之間彼此有相互作用。課上練習：物體內部 做無規(guī)則運動的 能和分子勢能的總和叫做物體的內能。把冷水導入熱水中，結果是熱水變涼了些，冷水變熱了些，這是利用 的方式改變水的內能。甲、乙兩種物質的比熱之比是1：2，質量之比是2：3，它們吸收相同的熱量時升高的溫度之比是 ，升高相同的溫度時吸收的熱量之比為 。在質量是500克的鋁壺里裝了2千克水，把這壺水從15加熱到100，鋁壺和水總一共吸收了多少熱量？（有關比熱請查書）（三）課堂小結1溫度是分子平均動能的標志溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的宏觀表現(xiàn)，含有統(tǒng)計的意義，對于個別分子，溫度是沒有意義的。同一溫度下，不同物質的分子平均動能都相同，但是由于不同物質分子的質量不盡相同，所以分子運動的平均速度大小不盡相同。2分子勢能組成物質的分子間存在相互作用力，分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這種勢能叫分子勢能。影響分子勢能大小的因素：分子勢能的大小與分子間的距離有關，即與物體的體積有關，分子勢能的變化與分子間的距離發(fā)生變化時分子力做正功還是負功有關。勢能的大小與物體間距離的關系有一個共同的規(guī)律：不論是重力勢能、彈性勢能、分子勢能，還是以后要學習的電勢能，當它