分子动理论内能学案

课题：内能一、 学习目标：知识与技能1.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系2.知道热传递过程中，物体吸收(放出)热量，温度升高(降低)，内能改变3.了解热量的概念，热量的单位是焦耳4.知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例过程与方法1.通过探究找到改变物体内能的多种方法2.通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少3通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”情感态度与价值观1.通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣2.通过演示实验，培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系3.鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力教学重点与难点重点：探究改变物体内能的多种方法难点：内能与温度有关三、使用说明及方法指导：1、认真自学阅读教材从第14页到第16页，用红色笔勾画出疑难点独立完成探究题并总结规律方法。2、通过预习完成教学案自主学习内容。3、根据自己基础情况完成部分当堂检测内容。四、自主学习检测：一、分子动能 1定义：分子由于永不停息地做而具有的能 2分子平均动能：所有分子运动动能的 3温度的微观意义：温度是分子热运动的 的标志二、分子势能 1定义：由分子间的分子力和分子间的 决定的势能 2分子势能的决定因素 (1)宏观上：分子势能的大小与物体的有关(2)微观上：分子势能与分子之间的有关； 当r>r0时，分子力表现为，若r增大，需做功，分子势能增加当r<r0时，分子力表现为，若r减小，需克服斥力做功，分子势能增加 当rr0时，分子势能3结论：物体的体积变化时，之间的距离会随之变化，也会发生变化因此，分子势能与物体的有关三、内能 1定义：物体中所有分子热运动的平均动能与的总和叫物体的内能 2普遍性：物体中的分子永不停息地做 、分子间存在，所以任何物体都具有 3决定因素：物体所含的分子总数由物质的量决定分子的热运动平均动能由 决定，分子势能与物体的 有关，故物体的内能由物质的量、共同决定，同时受物态变化的影响五、合作探究内容：1.（C级）什么是分子动能？2. （C级）什么是分子平均动能？决定因素？3. （C级）什么是分子势能？它随分子间距离的变化规律？4. （C级）什么是物体的内能？5. （C级）物体的内能与那些因素有关？六、重点提示一、分子动能与温度的关系 1单个分子的动能 由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也是不同的，所以单个分子的动能没有意义2分子的平均动能 (1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，有意义的是物体内所有分子热运动的平均动能(2)温度是分子平均动能的标志，这是温度的微观意义，在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，由于不同物质分子的质量不一定相同，因此相同温度时不同物质分子的平均速率不一定相同【特别提醒】物体温度升高，分子热运动加剧分子的平均动能增大，但并不是每一个分子的动能都变大二、影响分子势能大小的因素随着分子间距离的变化，分子力做功，分子势能发生变化，分子势能的变化微观上决定于分子间的距离，宏观上与物体的体积有关1.分子势能为零和分子势能最小的含义不同，前者与选择的零势能点有关，而后者的位置确定在rr0处2由于物体分子间距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化但不能理解为物体体积越大，分子势能就越大，因为分子势能除了与物体的体积有关外，还与物态有关同样是物体体积增大，有时体现为分子势能增大(在rr0范围内)，有时体现为分子势能减小(在rr0范围内)例如，0 的水结成0 的冰后，体积变大，但分子势能却减小了三、对物体内能的理解1内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义 2物体的内能跟物体的机械运动状态无关 3决定因素(1)在微观上，物体的内能取决于物体所含分子的总数、分子的平均动能和分子间的距离；(2)在宏观上，物体的内能取决于物体所含物质的多少、温度和体积四、温度、内能、热量、热能这几个热学概念的区别 1温度：温度的概念在前边已经具体地学过，其高低直接反映了物体内部分子热运动的情况，所以在热学中温度是描述物体热运动状态的基本参量之一温度是大量分子热运动的集体表现是含有统计意义的，对于单个分子来说，温度是没有意义的2内能：物体内所有分子的动能和势能的总和内能和机械能是截然不同的，内能是由大量分子的热运动和分子之间相对位置所决定的能量，机械能是物体做机械运动和物体的相对位置及形变所决定的能量，内能和机械能之间可以相互转化 3热量：是指热传递过程中内能的改变量热量用来量度热传递过程中内能转移的数量一个物体的内能是无法测定的，而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的，热量就是用来测定内能变化的一个物理量4热能：是内能通俗的而不甚确切的说法例题1：设rr0时分子间的作用力为零，则一个分子在从远处以某一动能向另一个固定的分子靠近的过程中，下列说法正确的是(不考虑其他分子的影响)()Arr0时，分子力做正功，动能不断增大，势能减小Brr0时，动能最大，势能最小Crr0时，分子力做负功，动能减小，势能增大D以上说法都不对【反思总结】(1)分子势能与分子力做功有关，分子力做正功，分子势能减小，动能增大；克服分子力做功，分子势能增大，动能减小(2)分子的受力方向与运动方向相同还是相反，决定分子力是做正功还是做负功，继而决定分子势能是减小还是增大例题2. 关于物体的内能，下列说法中正确的是()A水分子的内能比冰分子的内能大B物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能越大C一定质量的0 的水结成的0 的冰，内能一定减少D相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能 【反思总结】分析物体内能变化的基本方法有两种：(1)根据内能的定义来分析，抓住三个方面：一看物质的量，二看温度，三看体积(2)从能量的观点分析(即根据热力学第一定律)，特别是遇到物态变化时，用第二种方法更优越七、当堂检测1.（C级）对不同的物体而言，下列说法中正确的是()A高温物体内分子的平均动能一定比低温物体内分子的平均动能大B高温物体内每一个分子的动能一定大于低温物体内每一个分子的动能C高温物体内分子运动的平均速率一定比低温物体内分子运动的平均速率大D高温物体内每一个分子运动的速率一定大于低温物体内每一个分子运动的速率2（C级）关于物体的内能，以下说法正确的是()A不同物体，温度相等，内能也相等B所有分子的势能增大，物体内能也增大C温度升高，分子平均动能增大，但内能不一定增大D只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体内能一定相等3（C级）如图所示，小孩下滑过程中，从能量的转化和转移的角度可用下面三句话来概括 小孩克服摩擦做功，动能转化为内能小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高以下排序正确的是()AB C D 4（B级）如图所示为物体分子势能与分子间距离之间的关系，下列判断正确的是()A当r<r0时，r越小，则分子势能Ep越大B当r>r0时，r越小，则分子势能Ep越大C当rr0时，分子势能Ep最小D当r时，分子势能Ep最小 5.（B级）一绝热容器内封闭着一些气体，容器在高速运输途中突然停下来，则()A因气体温度与机械运动速度无关，故容器内气体温度不变B因容器是绝热的，故容器中气体内能不变C因容器突然停止运动，气体分子运动速度亦随之减小，故容器中气体温度降低D容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，机械运动的动能转化为分子热运动的动能，故容器中气体温度将升高七、作业布置：1（C级）下列说法中正确的是()A物体的温度越高，说明物体内部分子运动越剧烈，每个分子的动能越大B物体的内能越大，物体的温度就一定越高C温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大D物体吸热温度就会上升，所以温度越高的物体含有的热量就越多2（C级）下列关于物体内能和机械能的说法正确的是()A物体的内能大，则机械能也一定大B一切物体都具有内能C当物体静止时，物体的内能为零D内能是物体的机械能的另一种说法3（C级）下列叙述正确的是()A分子的动能与分子的势能之和，叫做这个分子的内能B物体的内能由物体的动能和势能决定C物体做加速运动时，其内能也一定增大D物体的动能减小时，其温度可能升高4（C级下列有关温度与分子动能、物体内能的说法中正确的是A温度升高，每个分子的动能一定都变大B温度升高，分子的平均速率一定变大C温度降低，物体的内能必然变小D温度降低，物体的内能可能增大答案七、当堂检测1.解析：温度是分子平均动能的标志，温度高的物体，分子的平均动能一定大，但分子的平均速率不一定大，因为不同物质分子的质量不同；对单个分子的速率、动能讨论温度是没有意义的，因为温度是大量分子表现出的宏观规律 答案：A 2解析：物体内能包括分子动能和分子势能两部分，温度相等亦即分子平均动能相等，但分子势能不一定相等，即内能不一定相等，A错误，C正确；分子的势能增大，分子的平均动能变化情况不明，内能不一定增大，B错误；物体的内能由物体分子的势能、分子平均动能及物体所含分子数的多少决定，两物体质量相等，但物质的量不一定相等，即分子数不一定相等，D错误 答案：C 3解析：小孩从高处由静止滑下，重力做功，重力势能转化为动能，在运动过程中，小孩要克服摩擦，消耗机械能(动能)转化为热能(内能)，部分被小孩臀部吸收，温度升高，故能量转化顺序为，C对，A、B、D错 答案：C4解析：当r<r0时，分子力表现为斥力，r减小时分子力做负功，分子势能增大；当r>r0时，分子力表现为引力，r减小时分子力做正功，分子势能减小；当rr0时，分子力为零，分子势能最小；当r时，引力做负功，分子势能增加趋近于零，故本题应选A、C. 答案：AC5. 解析：容器里的分子除做无规则的热运动外，还随容器做机械运动，当容器停止机械运动时，气体分子由于惯性与器壁或分子间的碰撞，使热运动加剧，气体的温度升高，故D选项正确 答案：D1解析：温度越高，分子平均动能越大，但每个分子的动能不一定都大，物体的内能不仅与温度有关，还与体积、物质的量有关，故选项C对，A、B、D错答案：C2解析：内能和机械能是两种不同形式的能，二者没有必然的联系，A、C、D错误；由于分子永不停息地做无规则运动，故一切物体皆有内能，B正确答案：B3解析：内能是大量分子组成的物体具有的，单个分子无内能可言，A项错物体的内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能的总和，由物体的温度、体积决定，与整个物体宏观机械运动的动能和势能无关，物体做加速运动时，其动能增大，但内能不一定增大，故B、C错当物体运动的动能减少时，其温度可能升高，如物体在粗糙的水平面上滑行，因摩擦生热，动能减少温度升高，故D项正确答案：D4解析：温度升高时，分子的平均动能一定变大，即平均速率增大，但每个分子的动能不一定变大，所以A错、B对；决定物体内能的是组成物体的分子个数、温度和体积三个因素温度降低，内能可能减小还有可能不变，甚至增加，所以C错，D对答案：BD6 / 6文档可自由编辑打印