2019-2020年新課標人教版1-2選修一1.2《物體的內能》WORD教案2.doc
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2019-2020年新課標人教版1-2選修一1.2物體的內能WORD教案2這部分教材,主要研究下述二個內容:分子動能,分子勢能,物體的內能;改變物體內能的兩種物理過程:做功和熱傳遞;這部分教學內容,是前面分子動理論的發(fā)展,是初中學過的熱能的加深和擴充。教學中有幾點建議如下:要區(qū)分溫度、內能、熱量、熱能、熱運動、熱現(xiàn)象、熱平衡這幾個熱學概念的不同含意,避免混淆。這幾個概念學生在初中階段已經接觸過,限于當時知識水平,要把它們分清楚是比較困難的現(xiàn)在再學習時,有必要從本質含意上做些解釋和辨別,澄清糊涂之處(1)溫度:溫標上的標度,是用來表示物體冷勢程度的物理量,這是初中的提法高中從分子動理論觀點看,溫度是物體分子平均動能的標志(嚴格地講,應是“平均平動動能”中學不講轉動動能,也不區(qū)分單原子分子、雙原子分子,故籠統(tǒng)地說成平均動能了)物體溫度的升高或降低,標志著物體內部的分子熱運動的平均動能增加了或減少了溫度的高低直接反映了物體內部分子熱運動的情況,所以在熱學中溫度便成為描寫物體熱運動狀態(tài)的基本參量之一因分子運動是無規(guī)則的,故每個分子的動能會不相同分子平均動能是大量分子熱運動的動能的平均值,比如設各個分子的速度為v1,v2,v3共n個分子,則其平均值為溫度是大量分子熱運動的集體表現(xiàn),是含有統(tǒng)計意義的,對于個別分子來說,溫度是沒有意義的(2)內能:物體內所有分子所具有的動能和勢能的總和。分子的動能跟溫度有關,分子的勢能跟分子間的距離(即物體的體積)有關,所以物體的內能跟溫度、體積都有關系另外內能還跟物體內所含分子的數(shù)目有關,分子數(shù)目越多,內能也越大由于分子的質量很小很小因此單個分子的動能和勢能是很小的但是物體中包含的分子數(shù)目是很多很多的,所以物體的內能還是較大的例如在室溫下的一個氫分子的動能(平均來說)為510-21J,1m3的氫氣所有分子的動能總和約為14105J。分子動能學生容易理解,分子勢能就較難懂了分子勢能是由分子間的相對位置所決定的由于分子間既存在著引力,又存在著斥力,所以分子間距離改變時,既要考慮引力做功,又要考慮斥力做功,而分子勢能的變化取決于兩者的合成量,可是這樣分析分子勢能,過于繁雜。學生難于掌握,教材采用彈簧連接小球的簡化模型來比喻,學生就容易想象了。為了使學生能具體地領會內能的含意,可以讓學生思考下列問題:1kg40的水跟1kg80的水哪個內能多?1kg40的水跟2kg40的水哪個內能多?1kg100的水跟 1kg100的汽哪個內能多?內能與機械能是截然不同的,不能混為一談,內能是由大量分子的熱運動和分子間相對位置所決定的能量,機械能是物體作機械運動和物體形變所決定的能量,物體可以具有內能的同時又具有機械能(如正在空中飛行的炮彈)。兩種形式能量之間可以互相轉化。(3)熱量:這里指熱傳遞(如吸熱、放熱)過程中內能的改變量。熱量是在熱質說占統(tǒng)治地位時引入的一個物理量,當時定義為“熱質之量”?,F(xiàn)在的“熱量”,其含意已跟熱質說時的定義完全不同了。在熱傳遞過程中,內能從高溫物體傳遞給低溫物體,高溫物體的內能減少,低溫物體的內能增加,熱量量度了熱傳遞過程中內能轉移的數(shù)量,或者說,熱量用來量度熱傳遞過程中物體內能增減的多少,一個物體的內能是無法測定的,而在某種過程中物體內能的變化卻是可以測定的,熱量就是用來測定內能變化的一個物理量,熱量是在熱傳遞過程中出現(xiàn)的量,熱量的多少可以這樣計算:當物體的溫度有升降時吸收或放出熱量Q=mct熱量跟溫度差成正比;當物體的狀態(tài)改變時,熱量Q=m或QmL根據(jù)物質的熔化熱或汽化熱來計算熱量;如果是燃料的燃燒,則Q=mq熱量跟燃料燃燒值有關,離開了過程(物體升溫降溫過程、狀態(tài)變化過程、燃燒過程等等)講熱量,是沒有意義的(4)熱能:是內能的通俗的不甚確切的說法也有人主張,熱能是指分子熱運動的動能,是內能的一部分(見辭海)為了避免混亂,在高中教學中應盡量不用熱能這個名詞分子的熱運動、熱現(xiàn)象和熱平衡,也是學生讀書時容易疏忽,運用時容易混淆的概念,需要作些對比分析做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的,但做功和熱傳遞是有本質區(qū)別,做功是其它形式的能跟內能之間的轉化,而熱傳遞是內能由一個物體(或物體的一部分)轉移到另一個物體(或物體的另一部分)前者能量的形式發(fā)生變化,后能量的形式沒有變化。教學中要給學生指明上述聯(lián)系和區(qū)別。- 配套講稿:
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