物體的內(nèi)能

時間：2023-05-02 04:24:18 物理教案我要投稿

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物體的內(nèi)能

教學(xué)目標(biāo)

（1）知道什么是物體的內(nèi)能

（2）知道物體內(nèi)能的組成

（3）知道分子動能和分子勢能與哪些因素有關(guān)

教學(xué)建議

教材分析

分析一：教材先由所學(xué)知識推出分子動能的存在，并說明分子動能與溫度的關(guān)系，再又分子力說明分子勢能的存在，最后總結(jié)出內(nèi)能的概念

分析二：分子勢能在微觀上與分子間距離有關(guān)（宏觀上表現(xiàn)為體積），當(dāng)分子間距離大于平衡距離時，分子力表現(xiàn)為引力，此時增大分子間距離，分子力作負(fù)功，分子勢能增加；當(dāng)分子間距離小于平衡距離時，分子力為斥力，此時減小距離，分子力還是做負(fù)功，分子勢能增加；由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小，但不一定為零，因為分子勢能是相對的．分子勢能與分子間距離的關(guān)系如上圖所示．分子勢能可與彈性勢能對比學(xué)習(xí)，分子相距平衡距離時相當(dāng)于彈簧的平衡位置，但對比學(xué)習(xí)時，也要注意兩者的區(qū)別．

分析三：比較兩物體內(nèi)能大小，需要考慮到分子平均動能、分子勢能和分子總個數(shù)．分子平均動能與溫度有關(guān)，溫度越高，分子平均動能越大，溫度越低，分子平均動能越�。肿觿菽芘c分子間距離（宏觀上表現(xiàn)為體積）有關(guān)，分子間距離改變（宏觀上表現(xiàn)為體積改變），分子勢能改變，但分子勢能與分子間距離（體積）的關(guān)系比較復(fù)雜：分子間距離增大，分子勢能可能增大，也可能減小，即體積增大，分子勢能可能增大，也可能減�。虼宋覀儾荒軉螐捏w積的改變上判斷分子勢能如何改變，而是往往要視具體情況而定．

分析四：機械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別，對于同一物體，機械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的，而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動和聚集狀態(tài)決定．例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高，其機械能不變，而內(nèi)能發(fā)生了改變．

教法建議

建議一：在分析物體內(nèi)能時要充分利用前三節(jié)所學(xué)分子動理論的基本觀點，由舊有知識推導(dǎo)出新知識．

建議二：在講分子勢能時，最好能與彈簧的彈性勢能進(jìn)行類比學(xué)習(xí)．

建議三：在區(qū)分機械能與內(nèi)能時，最好能舉例說明．

教學(xué)設(shè)計方案

教學(xué)重點：內(nèi)能的組成，分子動能和分子勢能分別與哪些因素有關(guān)．

教學(xué)難點：分子勢能

一、分子動能

溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子運動越劇烈，分子平均動能越大．分子平均速度和平均動能是一個宏觀統(tǒng)計概念，溫度越高，分子平均動能越大，但并不是所有分子動能都增大，個別分子動能還有可能減�。�

二、分子勢能

由分子間作用力決定的一種能量，與分子間距離有關(guān)，宏觀上表現(xiàn)出與物體體積有關(guān)．

當(dāng)分子間距離大于平衡距離時，分子力表現(xiàn)為引力，此時增大分子間距離，分子力作負(fù)功，分子勢能增加；當(dāng)分子間距離小于平衡距離時，分子力為斥力，此時減小距離，分子力還是做負(fù)功，分子勢能增加；由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小，但不一定為零，因為分子勢能是相對的．分子勢能與分子間距離的關(guān)系如圖所示．

三、物體的內(nèi)能

物體內(nèi)所有分子的動能和分子勢能的總和叫內(nèi)能．

例1：相同質(zhì)量的0℃水與0℃的冰相比較

A、它們的分子平均動能相等

B、水的分子勢能比冰的分子勢能大

C、水的分子勢能比冰的分子勢能小

D、水的內(nèi)能比冰的內(nèi)能多

答案：ABD

評析：質(zhì)量相同的水和冰，它們的分子個數(shù)相等；溫度相等，所以分子平均動能相等，因此它們總的分子動能相等．由水結(jié)成冰，需要釋放能量，所以相同質(zhì)量、溫度的水比冰內(nèi)能多，由于它們總的分子動能相等，所以水比冰的分子勢能大．本題很容易誤認(rèn)為水結(jié)成冰，體積增大，所以內(nèi)能增大．

機械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別，對于同一物體，機械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的，而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動和聚集狀態(tài)決定．例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高，其機械能不變，而內(nèi)能發(fā)生了改變．

例2：下面有關(guān)機械能和內(nèi)能的說法中正確的是

A、機械能大的物體，內(nèi)能一定也大

B、物體做加速運動時，其運動速度越來越大，物體內(nèi)分子平均動能必增大

C、物體降溫時，其機械能必減少

D、摩擦生熱是機械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化

答案：D

評析：對于機械能和內(nèi)能，它們是兩種完全不同的形式的能，需要從概念上對它們進(jìn)行區(qū)分．

四、作業(yè)

探究活動

題目：怎樣測量阿伏加德羅常數(shù)

組織：分組