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

这是一份物理选择性必修 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，共5页。教案主要包含了分子势能，分子动能，内能等内容，欢迎下载使用。
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 r0，物体体积减小，分子势能减小.
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