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课题 (分子动能和分子势能)
教学目标
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。
教学重点： 1.分子动能，分子势能，物体内能。
教学难点： 1. 分子热运动的平均动能与温度的关系。 2.分子势能和分子间距离的关系，影响内能的因素。区别内能和机械能。
教学过程
【新课导入】 地面附近的物体所受的重力是G，由于重力做功具有跟路径无关的特点，所以存在重力势能。重力势能由地球和物体的相对位置决定。分子间的作用力做功是否具有这一特点呢 【新课教学】 　一、分子动能 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 1.分子动能 分子不停地做无规则运动，那么像一切运动着的物体一样，做热运动的分子也具有动能，这就是分子动能。 2.单个分子的动能 【提出问题】但物体中分子热运动的速率大小不一，所以各个分子的动能也有大有小，而且在不断改变。 3.分子热运动的平均动能 在热现象的研究中，我们关心的是组成系统的大量分子整体表现出的热学性质，因而这里重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值，这个平均值叫做分子热运动的平均动能。 影响因素：温度升高时，分子的热运动加剧，温度越高，分子热运动的平均动能越大，温度越低，分子热运动的平均动能越小。因此，过去我们说温度是分子热运动剧烈程度的标志，现在就能进一步说物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志。 4．物体内分子的总动能 物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和，它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积，物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关。 【课堂练习】 1.物体的温度升高时，物体每个分子的动能都增大吗？ 物体温度升高时，所有分子的平均动能会增大，但并不是每个分子的动能都增大。 同一温度下，不同物质分子的平均速率是否相同？ 同一温度下，不同物质分子热运动的平均动能相同，但平均速率一般不同。 二、分子势能 分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关，分子组成的系统具有分子势能。 【提出问题：】 这说明分子势能与分子间距离是有关系的。那么它们之间存在怎样的一种关系呢？ 首先回忆分子间作用力与距离的关系: 分子间距离r大于r0时，分子间的作用力表现为引力; 分子间距离r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力； 分子间距离r等于r0时，分子间的作用力为0。 创设情境： 设两个分子相距无穷远（即它们之间几乎没有相互作用），我们可以规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。 在这个过程中，分子间的作用力做功，分子势能的大小发生改变。 【分解问题1】：当分子B向分子A靠近，分子间距r大于时，分子间的作用力表现为斥力还是引力？分子力做正功还是负功？分子势能如何变化？ 【分解问题2】：当分子B向分子A靠近，分子间距r小于时，分子间的作用力表现为斥力还是引力？分子力做正功还是负功？分子势能如何变化？ 当分子B向分子A靠近，分子间距离r大于r0时，分子间的作用力表现为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子间的作用力做正功，分子势能减小。 当分子间距离r减小到r0时，分子间的作用力为0，分子势能减到最小。 越过平衡位置r0后，分子B继续向分子A靠近，分子间的作用力表现为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子间的作用力做负功，分子势能增大。 根据以上分析，请画出分子势能Ep随分子间距离r变化的图像(取无穷远处分子势能为0)。 提示：由以上分析可知，如果选定分子间距离r为无穷远时的分子势能Ep为0，可以画出分子势能Ep随分子间距离r变化的情况如图所示。分子势能Ep随分子间距离r的变化有最小值，即当r＝r0时，分子势能最小。 【归纳总结突出:】 1.如果选定分子间距离r为无穷远时的分子势能为零，则分子势能随分子间距离r变化的情况如图所示。当r=时，分子势能最小。 2.物体的体积变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变，可见分子势能与物体的体积有关。 3.对照F-r和Ep-r图像，当r=时，分子间作用力为零，分子势能最小 类比弹簧型变量和弹性势能关系：（静止在光滑水平面上） 弹簧处于原长时，弹力为零，弹性势能为零； 弹簧被拉伸时，拉伸形变越大，弹力越大，弹性势能越大； 弹簧被压缩时，压缩形变越大，弹力越大，弹性势能越大； 特别注意：分子势能与物体体积有关，但不能简单理解成物体体积越大，分子势能就越大，体积越小，分子势能就越小。如：零摄氏度的水变成零摄氏度的冰后，体积变大，但分子势能减小。所以一般来说，物体体积变化了，其对应的分子势能也将发生变化。具体怎么变化，关键要看在变化过程中分子的作用力，做正功还是负功。 三、物体的内能 1.物体的内能 物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。任何物体都具有内能。 2.物体内能的影响因素： 分子热运动的平均动能与温度有关，分子势能与体积有关。一般说来，物体的温度和体积变化时，它的内能都会随之改变。有的物态变化也会引起内能的变化。 【物态变化对内能的影响】 一些物质在物态发生变化时，如冰在熔化时、水在沸腾时，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化。 例如：0 ℃的水到0 ℃的冰，放热，内能减小，温度不变，平均动能不变，体积变大，分子势能变小 四、内能和机械能区别 【提出问题】 物体下落的时候，物体中的分子在做无规则热运动的同时，还参与竖直向下的落体运动，再如地面上滚动的足球，球内气体分子无规则运动的同时，还共同参与水平地面上的运动，当足球静止在地面上时，其中的气体分子是否还具有能量？ 特别强调：组成物体的分子在做无规则的热运动，具有热运动的动能，它是内能的一部分。同时，物体还可能做整体的运动，因此还会有动能，这是机械能的一部分。后者是由物体的机械运动决定的，它对物体的内能没有贡献。 内能和机械能是两种不同形式的能量。物体的机械运动，对应着机械能。分子热运动对应着内能。物体具有内能的同时，又可以具有机械能，机械能可以为零，但物体在任何情况下都具有内能。物体的机械能变化时，内能不一定变化。同样，物体的内能变化时，机械能不一定变化，机械能和内能之间可以相互转化，转化过程遵循能量守恒定律。 机械能核能的关系 内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体机械运动常见的能量形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能、弹性势能影响因素物质的量、物体的温度、体积及物态物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量大小永远不等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化
五、板书设计 1.4分子动能和分子势能 分子动能 分子动能：分子由于热运动而具有的动能 分子热运动的平均动能：所有分子动能的平均值（大量分子） 影响因素:微观-分子热运动的剧烈程度，宏观-温度 温度是分子热运动平均动能的标志 分子势能 F 和 Ep 随 r 增大的变化： ①当rr0时，引力先增大后减小，分子势能增大 2、分子势能的特点 分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关． 3、分子势能的影响因素 (1)宏观上：跟体积有关．(2)微观上：跟分子间距离r有关， 内能 1、物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和，叫物体的内能。 2、任何物体都具有内能 3、内能的影响因素 （1）宏观因素：物质的量、温度和体积，物态 （2）微观因素：分子总数、分子热运动的平均动能和分子间距离 六、作业设计 练习与应用1-4题 课后反思 在今后教学中要重基础，抓落实。

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