人教版高中物理選擇性必修三 第1章第4節(jié)分子動(dòng)能和分子勢能教學(xué)設(shè)計(jì)

1、版本科目年級課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)課題 分子動(dòng)能和分子勢能單元1學(xué)科物理年級選修3學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念：知道分子的動(dòng)能，知道物體的溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)準(zhǔn)。科學(xué)思維：知道分子的勢能跟物體的體積有關(guān)，知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律?？茖W(xué)探究：知道什么是物體的內(nèi)能，物體的內(nèi)能與哪個(gè)宏觀量有關(guān)，能區(qū)別物體的內(nèi)能和機(jī)械能?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過對分子內(nèi)能與物體機(jī)械能的分析，體會宏觀與微觀的區(qū)別。重點(diǎn)分子動(dòng)能、分子勢能、物體內(nèi)能難點(diǎn)溫度的宏觀和微觀意義，內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課地面附近的物體所受的重力是G,由于重力做功具有跟路徑無關(guān)的特點(diǎn)，所以存在重力勢能。重

2、力勢能由地球和物體的相對位置決定。分子間的作用力做功是否也具有這一特點(diǎn)呢?思考重力勢能的特點(diǎn)類比舊知識，引入新知識。讓學(xué)生參與課題，活躍課堂氣氛。講授新課一、分子動(dòng)能組成物質(zhì)的分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)（觀看氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)）1分子動(dòng)能：組成物體的分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做分子動(dòng)能 2平均動(dòng)能：物體里所有分子動(dòng)能的平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能 溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系（動(dòng)畫演示溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系）溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越快3.溫度 （1）宏觀含義：溫度是表示物體的冷熱程度（2）微觀含義（即從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來看）:溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大需

3、要注意：1.同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不一定相同所以分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率不一定相同2.溫度反映的是大量分子平均動(dòng)能的大小，不能反映個(gè)別分子的動(dòng)能大小，同一溫度下，各個(gè)分子的動(dòng)能不盡相同課堂練習(xí)1、有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內(nèi)分子平均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大，則（ ）A甲氣體溫度一定高于乙氣體的溫度B甲氣體溫度一定低于乙氣體的溫度C甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度D甲氣體的每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)都比乙氣體每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的快解析：同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不一定相同所以分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率不一定相同答案：C二.分子的勢能地

4、面上的物體,由于與地球相互作用：重力勢能發(fā)生彈性形變的彈簧, 相互作用：彈性勢能分子間相互作用：分子勢能1、分子勢能:分子間存在著相互作用力，因此分子間所具有的由它們的相對位置所決定的能.2、分子勢能與分子間距離的關(guān)系當(dāng)r10-10m數(shù)量級時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0。（類似于彈簧處于原長）當(dāng)rr0時(shí)，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。（類似于彈簧被壓縮）當(dāng)rr0時(shí)，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。（類似于彈簧被拉長）分子勢能與分子間距離的關(guān)系

5、（動(dòng)畫演示） 3、決定分子勢能的因素（1）從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積有關(guān)。（2）從微觀上看：分子勢能跟分子間距離r有關(guān)。一般選取兩分子間距離很大（r10r0）時(shí)，分子勢能為零。在rr0的條件下，分子力為引力，當(dāng)兩分子逐漸靠近至r0過程中，分子力做正功，分子勢能減小。在rr0的條件下，分子力為斥力，當(dāng)兩分子間距離增大至r0過程中，分子力也做正功，分子勢能也減小。當(dāng)兩分子間距離rr0時(shí)，分子勢能最小。課堂練習(xí)2、如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分的作用力與兩分子間的距離的關(guān)系如圖中曲線所示F0為斥力，F(xiàn)0為力a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置現(xiàn)把乙分子從a處由

6、靜止釋放，則()A乙分子由a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大C乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減小D乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能一直增大解析：a到c，甲分子受引力作用做加速運(yùn)動(dòng)，分子力做正功，分子勢能減小。c到d，甲分子受斥力作用做減速運(yùn)動(dòng)，分子力做負(fù)功，分子勢能增大答案：BC三、物體的內(nèi)能1物體的內(nèi)能：物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能也叫做物體的熱力學(xué)能2任何物體都具有內(nèi)能因?yàn)橐磺形矬w都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子所組成3決定物體內(nèi)能的因素（1）從宏觀上看：物體內(nèi)能的大小由物體

7、的摩爾數(shù)、溫度和體積三個(gè)因素決定（2）從微觀上看：物體內(nèi)能的大小由組成物體的分子總數(shù)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子間的距離三個(gè)因素決定四、物體的內(nèi)能跟機(jī)械能的區(qū)別 課堂練習(xí)3、關(guān)于分子動(dòng)能，正確的說法是()A某種物體的溫度是0 說明物體中分子的平均動(dòng)能為零B物體溫度升高時(shí)，每個(gè)分子的動(dòng)能都增大C物體溫度升高時(shí)分子的平均動(dòng)能增大D物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，則物體的溫度越高解析：分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)；平均動(dòng)能增大，但并不是所有分子的動(dòng)能都增大；說明物體的動(dòng)能越大，這并不能代表物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)，物體的溫度不一定高。答案：C拓展提高1、對于20 的水和20 的水銀，下列說法正確的是()A兩者的分子平均動(dòng)能

8、相同B水銀的分子平均動(dòng)能比水的大C兩者的分子平均速率相同D水銀分子的平均速率比水分子的平均速率小解析：溫度相同，內(nèi)部的分子平均動(dòng)能都相等；分子平均動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)水銀的分子質(zhì)量大，平均速率小。答案：AD拓展提高2、分子間距增大時(shí)，分子勢能將 ( )A增大B減小C不變D不能確定解析：分子勢能如圖 所示，由于不知道 r 從何處增大，因此不能確定分子勢能的變化情況。答案：D拓展提高3、下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法中正確的是()A0 的水比0 的冰的內(nèi)能大B物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，則內(nèi)能越大C水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大D100 g 0 的冰比100 g 0 的水的內(nèi)能小解析：分子數(shù)不確定；機(jī)械能與內(nèi)能無關(guān)

9、；討論單個(gè)分子的內(nèi)能沒有意義；同樣質(zhì)量的冰變成水要吸收熱量，物體的內(nèi)能要增加。答案：D觀看視頻，理解分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)觀看flash動(dòng)畫，理解溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系?？偨Y(jié)結(jié)論：溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越快從宏觀和微觀兩個(gè)方面來理解溫度的含義完成練習(xí)類比重力勢能、彈性勢能來理解分子勢能的概念。觀看動(dòng)畫。理解分子勢能隨分子間距離變化的關(guān)系。完成課堂練習(xí)。完成本節(jié)課拓展提高。吸引學(xué)生注意力，引出分子動(dòng)能的概念。變抽象為具體，讓學(xué)生更加直觀的理解溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系。強(qiáng)調(diào)平均動(dòng)能和單個(gè)分子動(dòng)能的區(qū)別。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。運(yùn)用“類比”的方法，讓學(xué)生理解分子勢能與分子間距離的關(guān)系。讓知識點(diǎn)更直觀，更容易理解。類比物體的內(nèi)能和機(jī)械能，引導(dǎo)學(xué)生分析其中的聯(lián)系和區(qū)別。鞏固本節(jié)課所學(xué)知識課堂小結(jié)一、分子動(dòng)能二、分子的勢能三、物體的內(nèi)能四、物體