2019-2020年新课标人教版1-2选修一1.2《物体的内能》WORD教案2.doc

2019-2020年新课标人教版1-2选修一1.2物体的内能WORD教案2这部分教材，主要研究下述二个内容：分子动能，分子势能，物体的内能；改变物体内能的两种物理过程：做功和热传递；这部分教学内容，是前面分子动理论的发展，是初中学过的热能的加深和扩充。教学中有几点建议如下：要区分温度、内能、热量、热能、热运动、热现象、热平衡这几个热学概念的不同含意，避免混淆。这几个概念学生在初中阶段已经接触过，限于当时知识水平，要把它们分清楚是比较困难的现在再学习时，有必要从本质含意上做些解释和辨别，澄清糊涂之处（1）温度：温标上的标度，是用来表示物体冷势程度的物理量，这是初中的提法高中从分子动理论观点看，温度是物体分子平均动能的标志（严格地讲，应是“平均平动动能”中学不讲转动动能，也不区分单原子分子、双原子分子，故笼统地说成平均动能了）物体温度的升高或降低，标志着物体内部的分子热运动的平均动能增加了或减少了温度的高低直接反映了物体内部分子热运动的情况，所以在热学中温度便成为描写物体热运动状态的基本参量之一因分子运动是无规则的，故每个分子的动能会不相同分子平均动能是大量分子热运动的动能的平均值，比如设各个分子的速度为v1，v2，v3共n个分子，则其平均值为温度是大量分子热运动的集体表现，是含有统计意义的，对于个别分子来说，温度是没有意义的（2）内能：物体内所有分子所具有的动能和势能的总和。分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离（即物体的体积）有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系另外内能还跟物体内所含分子的数目有关，分子数目越多，内能也越大由于分子的质量很小很小因此单个分子的动能和势能是很小的但是物体中包含的分子数目是很多很多的，所以物体的内能还是较大的例如在室温下的一个氢分子的动能（平均来说）为510-21J，1m3的氢气所有分子的动能总和约为14105J。分子动能学生容易理解，分子势能就较难懂了分子势能是由分子间的相对位置所决定的由于分子间既存在着引力，又存在着斥力，所以分子间距离改变时，既要考虑引力做功，又要考虑斥力做功，而分子势能的变化取决于两者的合成量，可是这样分析分子势能，过于繁杂。学生难于掌握，教材采用弹簧连接小球的简化模型来比喻，学生就容易想象了。为了使学生能具体地领会内能的含意，可以让学生思考下列问题：1kg40的水跟1kg80的水哪个内能多？1kg40的水跟2kg40的水哪个内能多？1kg100的水跟 1kg100的汽哪个内能多？内能与机械能是截然不同的，不能混为一谈，内能是由大量分子的热运动和分子间相对位置所决定的能量，机械能是物体作机械运动和物体形变所决定的能量，物体可以具有内能的同时又具有机械能（如正在空中飞行的炮弹）。两种形式能量之间可以互相转化。（3）热量：这里指热传递（如吸热、放热）过程中内能的改变量。热量是在热质说占统治地位时引入的一个物理量，当时定义为“热质之量”。现在的“热量”，其含意已跟热质说时的定义完全不同了。在热传递过程中，内能从高温物体传递给低温物体，高温物体的内能减少，低温物体的内能增加，热量量度了热传递过程中内能转移的数量，或者说，热量用来量度热传递过程中物体内能增减的多少，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，热量是在热传递过程中出现的量，热量的多少可以这样计算：当物体的温度有升降时吸收或放出热量Q=mct热量跟温度差成正比；当物体的状态改变时，热量Q=m或QmL根据物质的熔化热或汽化热来计算热量；如果是燃料的燃烧，则Q=mq热量跟燃料燃烧值有关，离开了过程（物体升温降温过程、状态变化过程、燃烧过程等等）讲热量，是没有意义的（4）热能：是内能的通俗的不甚确切的说法也有人主张，热能是指分子热运动的动能，是内能的一部分（见辞海）为了避免混乱，在高中教学中应尽量不用热能这个名词分子的热运动、热现象和热平衡，也是学生读书时容易疏忽，运用时容易混淆的概念，需要作些对比分析做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但做功和热传递是有本质区别，做功是其它形式的能跟内能之间的转化，而热传递是内能由一个物体（或物体的一部分）转移到另一个物体（或物体的另一部分）前者能量的形式发生变化，后能量的形式没有变化。教学中要给学生指明上述联系和区别。