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物体的内能

时间：2022-08-17 08:32:15 高二物理教案我要投稿

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物体的内能

教学目标
（1）知道什么是物体的内能
（2）知道物体内能的组成
（3）知道分子动能和分子势能与哪些因素有关

教学建议

教材分析
　　分析一：教材先由所学知识推出分子动能的存在，并说明分子动能与温度的关系，再又分子力说明分子势能的存在，最后总结出内能的概念　

分析二：分子势能在微观上与分子间距离有关（宏观上表现为体积），当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时增大分子间距离，分子力作负功，分子势能增加；当分子间距离小于平衡距离时，分子力为斥力，此时减小距离，分子力还是做负功，分子势能增加；由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，因为分子势能是相对的．分子势能与分子间距离的关系如上图所示．分子势能可与弹性势能对比学习，分子相距平衡距离时相当于弹簧的平衡位置，但对比学习时，也要注意两者的区别．
　　分析三：比较两物体内能大小，需要考虑到分子平均动能、分子势能和分子总个数．分子平均动能与温度有关，温度越高，分子平均动能越大，温度越低，分子平均动能越小．分子势能与分子间距离（宏观上表现为体积）有关，分子间距离改变（宏观上表现为体积改变），分子势能改变，但分子势能与分子间距离（体积）的关系比较复杂：分子间距离增大，分子势能可能增大，也可能减小，即体积增大，分子势能可能增大，也可能减小．因此我们不能单从体积的改变上判断分子势能如何改变，而是往往要视具体情况而定．
分析四：机械能与内能有着本质的区别，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定．例如放在桌面上静止的木块温度升高，其机械能不变，而内能发生了改变．

教法建议
　　建议一：在分析物体内能时要充分利用前三节所学分子动理论的基本观点，由旧有知识推导出新知识．
　　建议二：在讲分子势能时，最好能与弹簧的弹性势能进行类比学习．
　　建议三：在区分机械能与内能时，最好能举例说明．

教学设计方案

教学重点：内能的组成，分子动能和分子势能分别与哪些因素有关．
教学难点：分子势能
一、分子动能
　　温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子运动越剧烈，分子平均动能越大．分子平均速度和平均动能是一个宏观统计概念，温度越高，分子平均动能越大，但并不是所有分子动能都增大，个别分子动能还有可能减小．
二、分子势能
　　由分子间作用力决定的一种能量，与分子间距离有关，宏观上表现出与物体体积有关．
　　当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时增大分子间距离，分子力作负功，分子势能增加；当分子间距离小于平衡距离时，分子力为斥力，此时减小距离，分子力还是做负功，分子势能增加；由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，因为分子势能是相对的．分子势能与分子间距离的关系如图所示．

三、物体的内能
　　物体内所有分子的动能和分子势能的总和叫内能．
　　例1：相同质量的0℃水与0℃的冰相比较
　　A、它们的分子平均动能相等
　　B、水的分子势能比冰的分子势能大
　　C、水的分子势能比冰的分子势能小
　　D、水的内能比冰的内能多
　　答案：ABD
　　评析：质量相同的水和冰，它们的分子个数相等；温度相等，所以分子平均动能相等，因此它们总的分子动能相等．由水结成冰，需要释放能量，所以相同质量、温度的水比冰内能多，由于它们总的分子动能相等，所以水比冰的分子势能大．本题很容易误认为水结成冰，体积增大，所以内能增大．
　　机械能与内能有着本质的区别，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定．例如放在桌面上静止的木块温度升高，其机械能不变，而内能发生了改变．
　　例2：下面有关机械能和内能的说法中正确的是
　　A、机械能大的物体，内能一定也大
　　B、物体做加速运动时，其运动速度越来越大，物体内分子平均动能必增大
　　C、物体降温时，其机械能必减少
　　D、摩擦生热是机械能向内能的转化
　　答案：D
　　评析：对于机械能和内能，它们是两种完全不同的形式的能，需要从概念上对它们进行区分．
四、作业

探究活动
题目：怎样测量阿伏加德罗常数
组织：分组
方案：查阅资料，设计原理，实际操作
评价：方案的可行性、科学性、可操作性

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