二、物体的内能优秀教学设计

1.2 物体的内能

宁远三中 黄耀俊

教学目标 1、知识与技能 （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）知道分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，能看懂分子力的曲线，理解平衡位置的含义。 （3）知道分子的势能，分子的势能跟物体的体积有关。 （4）知道物体的内能是分子热运动的动能和分子势能之和，能区别物体的内能和机械能。 2、过程与方法： （1）通过实验和分析理解分子动能、分子平均动能、分子力、分子势能和物体内能 （2）培养学生实验能力和分析理解能力。

3、核心素养： 形成物理观念、科学思维、实验探究、科学的态度和创新精神。 教学重点： （1）四个概念：分子平

均动能、分子力、分子势能、物体内能。 （2）三个物理规律：温度与分子平均动能关系、分子力与分子之间距离关系、分子势能与物体体积的关系。 教学难点 分子力随分子间距离变化的曲线的理解。 教学教具： 酒精灯、铁架台、试管，铅块，多媒体 教学过程： 导入： 教师活动

同学们先观察这个实验： 试管装一些水，塞上橡皮塞，固定到铁架台上，然后用酒精灯加热。 发生什么现象，是什么原因呢？ 同学们初中已经对内能有了了解，知道内能和我们日常生活密切相关，这节课我们进一步来探究物体的内能。 板书 1.2物体的内能

教学内容

一、分子的动能、温度

教师活动

同学们看，运动的足球具有的一中能量叫做什么？

那么组成物体的大量分子分子在永不停息地做着热运动，像一切运动的物体一观察得出：动能

学生活动

学生活动

观察实验： 橡皮塞获得动能被冲出去，

分析总结： 是加热导致物体内能变化引起的。

样，做热运动的分子也具有动能，下面我们探究分动能与温度的关系，同学们先阅读课本第一段，分析讨论同一温度下物质中的分子动能是否相同？分子的动能会变吗？是什么原因呢？

板书

一、分子动能

温度

因此热现象的研究中，我们所关心的不是每个分子的动能，而是物体里所有分子动能的平均值。这个平均值叫做分子热运动的平均动能。 我们分别往冷水和热水中滴墨水，观察扩散现象，讨论研究平均动能和温度的关系。

温度是分子热运动平均动能的标志。

阅读课本,得出结论：不同，由于分子在不停地做无规则运动，它们会相碰撞，发生碰撞的分子动能还会发生变化。

做实验观察得出结论并展示： 热水中扩散进行的快，说明温度升高，物体分子的热运动加剧，分子热运动的平均动能也增加。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。

二、分子间的相互作用

教师活动

扩散现象还说明分子间是有空隙的，否则分子便不能运动了。空气容易被压缩，说明空气分子间有

空隙。我们把酒精和水混合，观察会发生什么现象？ 分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成了物体，说明分子间存在着作用，下面我们探究分子间的相互作用。 板书 二、分子间的相互作用 同学们现在用力拉伸或压缩身边的物体，会感受到什么？是什么原因呢？ 这是物体内大量分子间引力或斥力的宏观表现 看视频把两块纯净的铅块压紧，由于分子间的引力，两铅块就合在一起，甚至下面吊一个重物也不能把它们拉开。 研究表明，分子间同时存在着引力和斥力，它们的大小都跟分子间的距离有关。同学们看图，两条虚线表示分子间引力和斥力随距离变化的情形。实线表示引力和斥力的合力，即实现表现出来的分子间的作用力随距离变化的情形。大家看出了什么结论？ 学生活动

两个学生做实验演示

其他同学观察思考：

混合后的体积小于原来体积

之和，说明物质的分子之间有空隙。 学生感受完回答： 拉伸物体，感受到反抗拉伸的作用，是分子引力的的表现。

压缩物体，感受到反抗压缩的作用。是分子斥力的表现。

观看视频 理解分子间的相互作用

看图得出： 分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小。

我们还看到，当两分子间的距离等于某值r0时，分子间的引力与斥力相互平衡，分子间的作用力为0。r0的数量级约为10-10m。某分子与相邻分子的距离为r0时，它所处的位置叫做平衡位置。当分子间的距离小于r0时，引力与斥力虽然都随着距离的减小而增大，但是斥力增大得更快，因而分子间的作用力表现为斥力。当分子间的距离大于r0时，引力和斥力虽然都随着距离的增大而减小，但是斥力减小的更快，因而分子间的作用力表现为引力。当分子间距离的数量级大于10→

m时，引力和斥力都变得很小，分子力已经可以忽略。

三、分子势能

教师活动

地面上的物体受到地球的吸引，它们之间有重力势能。分子间也存在相互作用力，它们之间也有势能，这就是分子势能。同学们看课本，分析总结什么是分子势能的概念，分子势能的大小跟什么因素有关系？ 板书 三、分子势能 重力势能的大小与物体的高度有关系，同样，分子势能与分子间的距离有关系。分子间距离的变化在宏观上表现为物体体积的变化，一般说来，物体的体积发生变化时其内部分子势能随着发生变化。 例题:有两个分子，用r表示它们之间的距离，当 r =r0时，两分子间的斥力和引力相等，使两分子从相距很远处（r>> r0 ）逐渐靠近，直至不能靠近为止（r< r0 ）．在整个过程中两分子间相互作用的势能（ ） A．一直增加

B．一直减小 C．先增加后减小 D．先减小后增加

四、内能

教师活动

同学们阅读课本最后有一段，总结什么是物体的内能，它跟什么因素有关？ 板书 四、内能 学生活动

阅读回答： 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体都是由不学生活动

由分子间的相互作用和相对

位置决定的能量叫做分子势能. 分子势能与分子间的距离有关。 分子势能与物体的体积有关系。 分析选（D）用图根据功能关系解释解释 四、内能

老师活动

停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成的。因此任何物体都具有内能。分子热运动的平均动能与温

度有关系，温度升高时，分子的动能增加，因而物体的内能增加，分子势能跟体积有关系，体积变化，分子势能随之变化。总之物

体的内能与物体的温度和体积都有关系。 通过前面的分析我们知道：物体是由大量分学生讨论回答

子组成的。分子永不停息地做无规则运动，分子之间存在着相互作用力，分子的热运动和分子间的相互作用决定了物质的热学性质，这就是分子动理论的基本内容。

我们学习了内能，现在讨论一下内能与机械能的区别。

课堂练习 1.

有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平均速率比乙气体内平均速率大，则（

） A．甲气体温度，一定高于乙气体的温度

B．甲气体温度，一定低于乙气体的温度 C．甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度 D．甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动的快 2.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

课堂小结 物体的内能 1.

分子的平均动能 温度 2. 分子间的相互作用 3. 分子势能 4. 物体的内能 课后作业 课本习题：1、2、3。