物理选择性必修 第三册第一章 分子动理论4 分子动能和分子势能教案设计
展开课 题
1.4分子动能和分子势能
课 型
新授课 eq \\ac(□,√) 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
高二年级( )班
授课时间
2024年 月 日
教学内容分析
本课的内容分为三部分,通过前面学习的分子动理论和机械能的知识进一步建立内能的概念。通过与机械的类比,逐步得出分子动能和分子势能的概念,以及各自的影响因素,最终汇集到内能上来。不过要注意区分好宏观和微观的因素。本节内容是后续学习热力学的基础。本节重点是掌握三个概念,分子动能、分子势能、物体的内能;难点是理解分子势能和随分子间距离变化而变化的规律,能区别内能和机械能。
学习者
分析
知识层面,学生知道分子间作用力本质上是电磁相互作用,静电力做功和路径无关。学生已经学习重力做功和重力势能变化关系、电场力做功和电势能变化关系,并了解从研究做功分析势能的解决问题方法。教学时类比这些知识的学习,用类似方法从分子力和距离关系得到分子势能和距离变化图像。机械运动物体具有的动能不属于分子内能,教学可以从具体实例分析,帮助学生理解内能和机械能的关系。
学习目标
1.学生知道温度是分子热运动平均动能的标志。
2.学生知道什么是分子势能,知道分子势能与分子间距离有关。
3.学生知道内能的含义,知道物体的内能与温度和体积有关。
4.学生能够区别内能和机械能。
教学准备
多媒体课件
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一:引入
活动:复习旧知,引入新课
教师提出问题,提示引导学生回顾相关内容。
问题1:重力做功与重力势能有何关系?是如何解决这个问题的?
问题2:势能有哪些特点?
问题3:分子间作用力随着距离如何变化?画出F-r图像。
提问:
问题1:重力做功与重力势能有何关系?是如何解决这个问题的?
问题2:势能有哪些特点?
问题3:分子间作用力随着距离如何变化?画出F-r图像。
听
看
画
思考
回答
对学生的回答情况进行评价
环节二:新课教学
活动一:分子动能的理解
1.温度越高,分子热运动越剧烈,分子热运动的平均动能越大,这使我们明白了温度的微观含义:温度是分子热运动的平均动能的标志。
2.宏观上温度是描述物体冷热程度的物理量。
3.关于温度是分子热运动的平均动能的标志的理解
①温度不能反映个别分子的动能大小,物体处于某一温度时,各个分子的动能不尽相同,离开了大量分子来说,温度是没有意义的。
②相同温度下,不同物质分子热运动的平均动能相同,但由于不同物质分子质量不同,所以它们热运动的平均速率不同。
活动二:分子势能概念的建立和理解
分子间作用力属于电磁相互作用,做功和路径无关,可引入势能的概念,这个势能叫分子势能。分子势能和重力势能、电势能具有一些共同的特点。
a.分子势能属于组成物体的所有分子系统所共有。
b.分子势能具有相对性。选择的参考零点不同,分子势能具体数值不同。通常选取分子相距无穷远(大约是分子大小的10倍),规定分子势能是零。
c.分子势能变化的绝对性。
思考与讨论:分子A固定在坐标原点O,分子B从很远处向A靠近。沿着AB分子连线建立坐标轴。
O
r
F
r0 r1
SHAPE \* MERGEFORMAT
问题2-1:B分子从很远处到r1位置,分子间是斥力还是引力?分子力做正功还是负功?分子势能如何变化?
问题2-2:从r1到r0,分子力做什么功?分子势能如何变化?
问题2-3:B分子从r0继续向A分子运动,分子力是斥力还是引力?做什么功?分子势能如何变化?
问题2-4:选择很远处作为分子势能零点,试画出分子势能Ep-r图像,并标出关键的坐标位置。
从无穷远到r0,分子力做正功,分子势能一直减小,r0位置分子势能最小
从r0到坐标原点,分子力做负功,势能增加
EP-r图像斜率表示分子间作用力
分子间距发生变化,即物体体积变化,分子势能改变。分子势能与物体的体积有关.
问题2-5:若物体体积减小,分子势能如何变化?
若r
活动三:物体的内能理解
问题3-1:什么是物体的内能?
问题3-2:内能与哪些因素有关?
问题3-3:两个完全相同的木块,一个静止在地面上,另一个沿地面做匀速直线运动。地面光滑,两木块的内能相同吗?
a.物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
b任何物体都具有内能.
c.物体内能与温度、体积均有关.
设置疑问:
①分子热运动与温度有什么关系?
②如何理解温度是分子热运动的平均动能的标?
讲授分析
讲授分子势能的概念;
课件展示图并提问:
问题1:B分子从很远处到r1位置,分子间是斥力还是引力?分子力做正功还是负功?分子势能如何变化?
问题2:从r1到r0,分子力做什么功?分子势能如何变化?
问题3:B分子从r0继续向A分子运动,分子力是斥力还是引力?做什么功?分子势能如何变化?
问题4:选择很远处作为分子势能零点,试画出分子势能Ep-r图像,并标出关键的坐标位置。
问题5:若物体体积减小,分子势能如何变化?
讲授分析
提问:
问题3-1:什么是物体的内能?
问题3-2:内能与哪些因素有关?
问题3-3:两个完全相同的木块,一个静止在地面上,另一个沿地面做匀速直线运动。地面光滑,两木块的内能相同吗?
2.讲授分析。
看书回答
独立解决疑问
听老师讲授
1.听说老师讲授;
2.独立思考解决老师设置的问题;
3.分享自己解决问题的方法。
4.同学间互评完善。
5.听老师分析。
看书、思考回答;
学生起来分析讲授;
学生互评完善;
听老师讲授。
根据学生看书回答情况进行评价
评价学生的听课质量;
评价学生分析问题的能力;
评价学生的知识应用能力。
根据学生的回答情况进行评价。
环节三:课堂练习
课堂练习1 有甲、乙两个分子,甲分子固定不动,乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近,直到不再靠近为止,在这整个过程中,分子势能的变化情况是( )
A.不断较大
B.不断减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
答案:D
课堂练习 2(多选) 若已知分子势能增大,则在这个过程中( )
A.一定克服分子力做功
B.分子力一定减小
C.分子间距离的变化情况无法确定
D.以上说法都不正确
答案:AC
1.课件出示例题;
2.讲授分析;
3.总结。
1.独立完成;
2.站起来分析讲授;
3.学生之间互评完善。
对学生回答情况进行评价。
环节四:课后练习与作业
教材P16 1、2、3、4
完成本节同步练习
主板书设计
§ 4 分子动能和分子势能
一、分子势能
系统性
相对性
变化的绝对性
二、分子动能
热运动动能平均值由温度决定
三、内能
1.含义
2.影响因素:体积、温度
教学反思
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