人教2003课标版《5内能》新课标优质课教案设计

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2、过程与方法：这节课中要让学生建立：分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念，又要让学生初步知道三两个物理规律：温度与分子平均动能关系，分子势能与分子间距离关系。因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。

3、情感、态度与价值观：在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系上要渗透归纳推理方法。重点教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握两个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系）。难点区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点；分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。教具课件、图片，展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线。教学过程教师活动学生活动复习引入新课

回顾上一课时内容：分子动理论的三个基本观点，我们已经了解了组成物体的分子在永不停息地做着无规则的热运动，本节课将从能量的角度认识热运动。

新课教学

1、分子的动能、温度

（1）组成物质的分子总在不停地运动着，所以运动着的分子具有动能，叫做分子动能。

（2）物体内大量分子不停息地做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则运动的动能。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则运动的结果，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，布朗运动越激烈，扩散也加快。依照分子动理论，这说明温度升高后分子无规则运动加剧。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。即温度升高，分子热运动的平均动能增大；温度降低，说明分子热运动的平均动能减小。“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。

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。

知道引入的目的、知道分子因运动而具有动能。

学生动手实验体会温度与分子动动快慢的关系。

分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大，有的分子速率小，从大量分子总体来看，速率很大和速率很小的分子是少数，大多数分子是中等大小的速率。理解统计规律：大量分子的运动具有一定的规律。

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。

牐牭狈肿泳嗬胄∮趓0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服斥力做功，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。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服引力做功，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。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不论减小或增大，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，克服斥力做功，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。

牐犘〗幔悍肿邮颇芩孀欧肿蛹渚嗬氡浠而变化，而组成物体的大量分子间距离若增大（减小）则宏观表现为物体体积增大（减小）。可见分子势能跟物体体积有关。所以分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。

学生分析多媒体动画显示的内容，得出分子力、分子势能与分子间距离的定性关系。学生成果通过投影显示，师生共同进行评价。

学生画出分子力F、分子势能EP分别与分子间距离的关系图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则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。

物体的内能与分子数有关，物体的分子数越多，质量越大，内能也越大。物体的内能还与温度和体积有关，当温度和体积变化时，分子的平均动能和分子势能也会发生改变。

4、内能与机械能的区别。

定义