初中浙教版科学九年级上册第3章第5节物体的内能教案.pdf

下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除教学目标1知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是分子平均动能大小的标志2知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律3知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能4) 知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的，知道两者的区别，了解热功当量的意义5)培养学生综合宏观量来分析微观量的方法和能力(6)通过分子势能和弹性势能的类比来培养学生用类比方法来分析问题2 学情分析1学生在七年级下课程中已经学习分子动理论的根本观点，包括物体由大量分子构成；分子间存在很大的间隙空间；分子在做永不停息的混乱运动2学生在九年级上课程中已经学习动能、势能、机械能的根本概念及影响其大小因素3 重点难点教学重点：1、掌握三个概念分子平均动能、分子势能、物体内能，掌握三个物理规律温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系2、理解做功和热传递在改变物体内能上是等效的，知道两者的区别，了解热功当量的意义教学难点：1、区分温度、内能两个物理量；2、分子势能随分子间距离变化的势能曲线4 教学过程活动 1【导入】引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变化。

另一方面， 我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？这是今天学习的问题活动 2【讲授】学习新课1分子的动能、温度物体内大量分子不停息地做无规那么热运动，对于每个分子来说都有无规那么运动的动能由于物体内各个分子的速率大小不同，因此， 各个分子的动能大小不同由于热现象是大量分子无规那么运动的结果，所以研究个别分子运动的动能是没有意义的而研究大量分子热运动的动能， 需要将所有分子热运动动能的平均值求出来，这个平均值叫做分子热运动的平均动能学习布朗运动和扩散现象时，我们知道布朗运动和扩散现象都与温度有关系，温度越高， 布朗运动越剧烈，扩散也加快依照分子动理论，这说明温度升高后分子无规那么运动加剧用上述分子热运动的平均动能来说明，就是温度升高， 分子热运动的平均动能增大如果温度降低， 说明分子热运动的平均动能减小因此从分子动理论观点来看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志标志的含义是指物体温度升高或降低，表示了物体内部大量分子热运动的平均动能增大或减小温度不变， 就表示了分子热运动的平均动能不变其他宏观物理量如时间、质量、物质种类都不是分子热运动平均动能的标志。

但是，温度不是直接等于分子的平均动能下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除另一方面， 温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应，对于个别分子或几十个、几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的我们知道， 温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度，而它又是大量分子热运动平均动能大小的标志，这是温度的微观含义温度在宏观上表示物体冷热程度，微观上是大量分子热运动平均动能大小的标志活动 3【活动】学习新课2分子势能分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能如果分子间距离约为10-10m 数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0 当分子距离小于r0 时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克制斥力做功，因此， 分子势能随分子间距离的减小而增大这种情形与弹簧被压缩时弹性势能增大是相似的如图1 中弹簧压缩，弹性势能Ep增大如果分子间距离大于r0 时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克制引力做功， 因此， 分子势能随分子间的距离增大而增大这种情况与弹簧被拉伸时弹性势能增大是相似的如图1 中弹簧拉伸，Ep增大。

从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0 为数值基准， r 不管减小或增大，分子势能都增大所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点如果分子间距离是无限远时，取分子势能为零值，分子间距离从无限远逐渐减少至r0 以前过程，分子间的作用力表现为引力，而且距离减少，分子引力做正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值当分子间距离到达 r0 以后再减小，分子作用力表现为斥力，在分子间距离减小过程中，克制斥力做功，使分子势能增大其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值分子势能随分子间距离r 的变化情况可以在图2 的图象中表现出来从图中看到分子间距离在r0 处，分子势能最小既然分子势能的大小与分子间距离有关，那么在宏观上什么物理量能反映分子势能的大小变化情况呢？如果对于确定的物体，它的体积变化， 直接反映了分子间的距离，也就反映了分子间的势能变化所以分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映课件演示】分子势能的大小与分子间距离有关分子势能的大小与分子间距离有关，宏观上与物体的体积有关活动 4【活动】学习新课3物体的内能1物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能一切物体都是由不停地做无规那么热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。

提问学生：宏观量中哪些物理量是分子热运动的平均动能和分子势能的标志？根据学生的答复，引导到一个确定的物体，分子总数是固定的，那么这物体的内能大小是由宏观量温度和体积决定的如果不是确定的物体，那么物体的内能大小是由质量、温度、体积和物态来决定2物体机械运动对应着机械能，热运动对应着内能任何物体都具有内能，同时还可以具有机械能例如在空中飞行的炮弹，除了具有内能，还具有机械能动能和重力势能1物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能内能大小是由质量、温度、体积和物态来决定2物体的内能和物体的机械能是不同的活动 5【活动】新课学习4、改变物体内能的两种方式(1)、做功和热传递是改变物体内能的两种方式.下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除2)、做功和热传递对改变物体的内能是等效的(3)、做功和热传递的区别：做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程而热传递的过程只是物体之间内能的转移，没有能量形式的转化活动 6【活动】课堂小结1这节课上新建立了三个物理概念：分子热运动的平均动能、分子势能、内能要知道这三个概念确实切含义，更为重要的是能够区分温度、内能、热量， 知道内能与机械能的区别和联系。

2要掌握两个物理规律：分子热运动的平均动能与温度的关系、分子间的相互作用力与分子间距离的关系3) 做功和热传递是改变物体内能的两种方式，而且做功和热传递对改变物体的内能是等效的活动 7【练习】课堂练习一判断下面各结论是否正确？1温度高的物体，内能不一定大2同样质量的水在100时的内能比60时的内能大3内能大的物体，温度一定高4内能一样的物体，温度一定一样5温度高的物体，含有的热量多，或者说内能大的物体含有的热量多答案： 1 、 2是对的二课本课后习题三练习册上相关练习似乎班级程度自行挑选活动 8【活动】板书一、分子的动能1、分子的平均动能：是指物体内所有分子动能的平均值2、温度是分子平均动能的标志二、分子势能1、是指分子间的相互作用力和分子间的相对位置决定的势能2、分子势能与物体的体积有关三、物体的内能1、指物体内所有分子的动能和分子势能的总和2、物体的内能与物体的温度和体积有关四、改变内能的两种方式1、做功和热传递是改变物体内能的两种方式2、做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但有本质的区别：做功是其它形式的能和内能之间的相互转化，而热传递是内能之间的相互转移。