分子运动论内能精文档格式.docx
- 文档编号:17268755
- 上传时间:2022-11-30
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:67.84KB
分子运动论内能精文档格式.docx
《分子运动论内能精文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《分子运动论内能精文档格式.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
分子不停地运动,结果使不同的物质相互接触时彼此进入对方,这种现象叫扩散。
扩散现象不仅表明分子不停地运动,同时还说明分子与分子之间存在着间隙。
3、分子间的作用力
固体、液体的分子都在不停地做无规则运动,且分子间又有间隙,为什么分子不会散开,反而聚合在一起呢?
演示实验:
分子引力实验:
两个铅块(事前用小刀刮亮)铁架台,钩码。
实验现象:
用力将两个纯净的铅块挤压在一起。
下面可吊上一重物。
实验表明:
分子之间有引力。
同学进行小实验,将一根粉笔扳成两节后,再用力将两根粉笔头紧压在一起,可以看到,用拿住上面的半节,下面的半节粉笔可以不掉下来。
分子之间有引力,而且分子之间为什么还会有间隙,而固体、液体的体积很难被压缩呢?
(分子间不仅有引力还有斥力作用,)
阅读P13最后一段。
提问:
什么时候,分子间表现为引力,什么时候表现为斥力?
3、分子存在着相互作用的引力和斥力[板书]
、课堂小结:
分子运动论
的内容
物质由大量的分子组成
分子大小
分子数目多
分子在不停地运动
分子间存在引力和斥力
分子力的特点
分子力的显示
、当堂作业:
P14T1、2当堂完成并检查;
第二节气体、液体和固体的内部结构
一、教学目标
1、常识性了解气体、液体和固体的内部结构;
2.初步学会运用分子运动论分析气体、液体和固体的微观结构和宏观特征.
3.初步学会运用分子运动论解释熔化和蒸发等热现象.
二、重点、难点分析
用分子运动论的观点解释物体结构和热现象.
三、教具:
《鹏博士》教学课件
、复习并引入新课(运用课件复习分子运动论)
1.分子运动论的基本内容.(三个基本观点)
强调分子的运动和分子间的作用力.
2.通过大量实验事实来引入气体、液体和固体的宏观特征:
气体既没有一定的体积,又没有一定的形状;
液体有一定的体积,但没有一定的形状;
固体既有一定的体积,又有一定的形状.
3.提出问题:
上述区别可用分子运动论来解释.
、新课教学
1.运用分子运动论分析气体、液体和固体的微观结构和宏观特征(结合教学课件).
⑴、气体.
大量的实验事实表明,气体易被压缩,说明气体中分子间的距离很大,在0℃和大气压为105帕时,分子间距约是分子直径的10倍,这时分子间作用力很小,可近似认为,气体分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外,不受力的作用.分子做匀速直线运动,只有发生上述碰撞时,才改变其速度的大小和方向.气体分子可在空间中到处移动,故没有一定的形状和体积.
说明:
气体分子的运动,与做完课间操散队后的情形类似,每个人不仅可随便地走来走去,而且可自由地出入操场,没有一定的形状和体积.
⑵、固体.
固体很难被压缩,说明固体分子间的距离很小,分子间的作用力很大.固体中的分子只能在各自的平衡位置附近做无规则的振动,木易脱离各自的平衡位置.因此,固体能保持一定的形状和体积.
固体分子的运动,与课间操的情形类似,每个学生都在一定的位置附近运动,但其运动范围都不大,并不破坏整个队列.因此,从整体上讲,能保持一定的形状和体积.
固体可分为晶体和非晶体两类.常见的晶体如:
食盐、云母和石英等;
常见的非晶体如:
玻璃、松香和橡胶等.
⑶、液体.
液体中分子间的距离一般比固体略大些,分子间的作用力比固体的小些,分子的排列没有一定的规则.分子在一个位置附近振动很短的时间后就移动另一个位置附近振动.因此,液体容易流动,有一定的体积,但没有一定的形状.由于液体分子间距较小,故不易被压缩.
液体分子的运动,与课间操整好队之前的情形类似,每个人都可在人群中穿来穿去,但所有的人都没有离开操场,即有一定的体积,但没有一定的形状.
引导学生归纳、总结气体、液体和固体的区别.并提出问题:
物质的这三种状态不是绝对的,在一定条件下,又可互相转化.
(2)它们的这种转化,可用分子运动论来解释.
2.运用分子运动论解释物态变化.
以熔化和蒸发为例,强调分子的运动和分子间的作用力.
⑴、熔化:
当晶体的温度升高时,分子的振动加剧.温度升高到一定程度,分子力已不能把分子约束在一个平衡位置附近振动,晶体分子有规则的排列被破坏而变成液体.即熔化.
⑵、蒸发:
在液体中,总有一些速度较大的分子能克服周围分子的引力而跑出液面,成为气体分子.即蒸发.且温度越高,蒸发越快.
本节为选学内容,不必过多讨论,不布置作业。
分子运动论内能
第三节内能
一、重点与难点:
内能概念;
二、教学目标:
1.知道内能的初步概念及内能跟温度的关系;
2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能;
3.培养学生的观察能力、思维能力和分析归纳问题的能力.
上面固定有条形磁铁的小车两辆,试管及橡皮塞,两个相同的烧杯,内能、机械能互变演示器,红墨水,冷、热水,小球等。
四、主要教学过程:
复习提问:
①分子运动论的基本内容是什么?
(学生回答)
②能是什么?
什么是动能、势能?
大小跟什么因素有关?
教师:
今天,我们要学习一种新形式的能——内能
1.什么是内能?
(板书)
演示①:
小球在桌面上滚动.
问:
小球具有什么能?
(动能)
演示②:
在试管里装入一些热水,用橡皮塞塞信放在酒精灯上加热,使水沸腾,水蒸气膨胀做功冲开塞子。
水蒸气对橡皮塞有没有做功?
水蒸气是否具有能?
学生:
做了功,具有能。
水蒸气是由什么组成的?
有何特点?
该具有什么能?
略(水分子是运动的,应有动能。
演示③:
高举起小球
球与地球相互吸引具有什么能?
(势能)I
分子间有什么力?
(有相互作用的引力和斥力)
演示④:
将两根分别固定在两辆小车上的条形磁铁,分开一段适当的距离(异名磁极相对),然后松开手,则可看到,小车互相靠近,直至两磁铁吸引在一起..
教师分析:
两辆小车上的外力辙去后,小车之间的引力就可以做功,该实验对我们有何启示?
启发学生得出结论:
与上述实验类似,假如分子间的斥力突然消失,则分子间的引力就可以做功,势能就表现出来,即分子间有因相互吸引而具有的势能.
再演示同名磁极相对的类似实验。
说明分子间相互排斥也具有势能。
物体内部所有分子做无规则运动的动能和相互作用的势能的总和,叫物体的内能.(板书)
强调:
⑴、物体的内能是指物体内所有分子具有的能量,而不是单个分子具有的能量;
⑵、一切物体都有内能。
[板书]
物体的内能与哪些因素有关呢?
根据内能的定义,因分子势能跟分子间的相互作用关系复杂,初中阶段暂不考虑它的变化,而只考虑分子动能对内能的影响。
2、内能跟温度的关系(板书)
⑴、扩散现象演示实验:
将适量的红墨水同时放入分别盛有等量热水和冷水的两烧杯中(后面衬以白纸,以便同学们观察比较).
看到什么现象?
现象说明什么?
引导学生进行分析:
⑴、温度高—扩散快—分子运动快—分子动能大—内能大;
⑵、温度低—扩散慢—分子运动慢—分子动能小—内能小。
⑶、可知物体温度升高,内能增加;
温度降低,内能减少.
物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
3、内能与机械能是两种不同形式的能量。
一切物体都有内能,内能与物体内部的分子热运动以及分子间的相互作用情况有关,内能大小与温度有关。
而机械能则决定于整个物体的机械运动情况,与物体的运动速度和高度等有关。
、课堂练习:
例题:
对于热运动的认识,下列说法中哪些是正确的?
[]
A、0℃时的分子的热运动停止,所以物体在0℃时没有内能;
B、物体吸收热量,分子的热运动一定加剧。
C、气体分子热运动最剧烈,固体分子没有热运动;
D、物体温度越高,分子热运动越剧烈。
分析:
组成物质的分子在永不停息地无规则运动,这就是热运动。
分子热运动的速度快慢与温度有关。
在0℃时,分子热运动的速度较小,但没有停止,由此可知,在℃时,物质分子热运动并没有停止。
一切物体在任何时候都有内能。
在温度相同时,各种物质分子的热运动剧烈程度是相同的,所以,A、C选项是不正确有,选项B也有问题。
我们学习过在物态变化过程中,例如:
0℃时的冰熔化过程吸收热量变成0℃时的水,分子热运动并没有加剧。
所以本题正确答案是D。
、课后作业:
《物理之友》后相应章节§
2.3练习作业.
第四节做功和内能的改变
一、教学目标:
1、在物理知识方面要求:
⑴、了解通过做功可以改变物体内能
⑵、知道运用做功量度内难改变的多少。
2、通过教学,使学生了解机械能内内能之间的转化;
为建立能量守恒定律奠定一些基础。
3、通过本节教学使学生能够运用做功和内能转化的关系,解释一些摩擦产生热量的简单现象。
二、重难点分析:
重点是做功可以改变物体的内能。
难点是物体对外做功,内能减少。
(演示实验现象不明显,现象解释也比较难理解。
压缩空气引火器,无色玻璃瓶,橡胶瓶塞,打气筒。
什么叫物体内能,物体内能跟什么因素有关?
物体的内能跟物体的温度有关,温度越高,物体的内能越大。
也就是说当物体的温度发生了变化时,它的内能就发生了变化。
如何改变物体的温度,同学们能够从生活实际上举出许多的事例。
请同学搓搓手,问有什么感觉,看课本P17图甲、乙要解释这些现象,需要了解做功与内能的关系。
今天我们先研究一种改变内能的方法--做功。
板书:
四、做功和内能的改变
1、对物体做功,物体的内能会增大。
压缩空气引火实验。
出示实验器材,简单介绍它的构造。
取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉,用镊子把棉花拉得疏松一些,放入玻璃筒底。
将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用),放入玻璃筒的上口。
此时要提醒学生注意观察简内的棉花。
迅速地压下活塞,看到硝化棉燃烧发出的火光。
实验后,组织学生议论“实验现象说明了什么”,
(简要)活塞压缩空气做功,使空气内能增大,温度升高引起棉花燃烧。
实际这种现象在日常生活中,同学们也遇到过?
(请同学发言)
例如,在给自行车轮胎打气时,打气筒也会变热,这也是由于压缩空气的缘故。
摩擦生热也一个例子。
让学生解释为什么搓搓手会感觉热。
再如钻木取火等。
小实验:
用锤子打牙膏皮一阵后,请同学用手摸一摸,再讨论一下,为什么会感到牙膏皮很烫。
归纳学生所举事例对物体施加力,并且物体在力的方向上通过了距离,也就是力对物体做了功,由此得出:
对物体做功,物体的内能就会增大。
2、物体对外做功时,本身的内能会减小。
演示实验2:
气体膨胀温度降低的实验。
按照课本图2—12所示,事前组装好仪器。
课前在瓶内装入少量的水。
实验时告诉学生,由于水的蒸发,瓶内存在水蒸气。
由于水蒸气是无色透明的,所以水蒸气是看不到的。
提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。
实验现象,当塞子跳起时,瓶内出现了雾。
(现象不太明显,课前课后的课前组织学生个别观察。
开放实验室让学生自己做便于观察。
另在实验瓶内加入少量乙醚,实验现象时会明显易于观察。
并制作教学课件模拟实验情况。
引导学生分析实验现象。
进而得出物体对外做功时,本身的内能会减小。
3、用功来量度内能的改变。
做功可以改变物体的内能,对物体做的功越多,物体的内能增加得越多,物体对外做的功越多,物体的内能减小得也越多,
做功改变内能的实质是:
机械能与内能之间发生变化。
所以,我们可以用功来量度内能的变化。
这样内能的单位跟功相同,也是焦耳。
如果对物体做了2焦的功,物体的内能会增加2焦。
因此国际单位制规定:
各种形式的能的单位都是焦耳。
、补允小实验:
将铜制小筒,固定在讲台桌上,在小筒中倒入一些乙醚,用塞子塞子塞紧,用一条皮条缠绕在铜筒在外面,迅速地来回拉动皮条,观察现象,组织讨论,分析物理过程。
(拉动皮条做功,改变了铜筒和乙醚的内能,乙醚的内能增大,温度升高,当乙醚沸腾时,产生的蒸气对塞子做功,内能又转化为塞子的机械能。
、小结:
利用做功可以改变物体的内能,外界对物体做功,内能增大;
物体对外界做功,内能减小。
做功过程实质是:
机械能与内能之间的相互转化。
、布置作业:
2.4练习作业
第五节热传递和内能的改变热量
1.在物理知识方面要求:
⑴、知道热传递是改变物体内能的方法。
⑵.知道热量的初步概念及热量的单位——焦耳。
2、通过教学使学生了解到做功和热传递是改变物体内能的等效方法,为学生初步建立等效思想作必要的准备。
3.明确热传递时,内能由高温物体传向低温物体。
建立初步热传递方向性的概念。
重点是热传递可以改变物体的内能。
难点是做功与热传递在改变物体内能上等效性的理解,以及热量的概念(产生难点是学生在日常生活中形成的关于热量的错误的前概念。
三、主要教学过程:
请同学列举做功改变内能改变的实例?
在列举中看是否有同学会出错,列举出热传递的例子,自然引入新课,并在教学中抓住进行分析。
上节课我们学习了做功可以改变物体的内能,对于改变物体的内能,做功并不是唯一方式,除了做功外,还有热传递可以改变物体的内能。
1、热传递:
以上面的列举事例说明热传递的现象。
并引导学生概括这些热传递现象的共性。
热传递过程中
①、存在着高温物体和低温物体(或同一物体存在着高温部分和低温部分);
②、由于热传递,高温物体温度降低,低温物体温度升高。
温度的变化反映了物体内能的改变,所以上述热传递现象的实质是:
内能从高温的物体传到了低温的物体。
2、热量:
在热传递现象中,物体放出或吸收的热有多有少,把一壶水放在火上加热,加热到沸腾就比加热成温水吸收的热量多。
热传递过程中,吸收或放出的热的多少。
叫热量
3、热传递和物体内能的改变
伴随着热传递的发生,物体的内能发生改变。
物体吸热、内能增大;
物体放热,内能减少。
热传递的实质就是内能从高温物体传到低温物体,热传递就是内能的转移。
或热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。
热传递过程中,高温物体的内能减少,放出热量;
低温物体内能增加,吸收热量,物体放出或吸收的热量越多,它的内能的改变越大。
4、做功和热传递对改变物体内能是等效的
改变物体内能有两种方法,做功和热传递。
不同的方法产生了同样的效果,例如,一根锯条的温度升高,内能增大了,可能是由于摩擦,利用做功的方法,也可能是由于放在火上烤,锯条吸热的结果。
如果我们没看见内能改变的过程,我们是无法根据结果来判断内能改变的原因的。
我们说:
做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
做功和热传递在改变内能上是等效的,但它们在物理过程中有区别,做功是机械能与内能之间的转化,而热传递是物体之间的内能转移。
正因为做功和热传递在改变内能上是等效的,所以热量的单位也是焦耳。
1、热传递的条件:
物体间或物体不同部分存在温度差。
2、热传递的方向:
内能(热量)从高温物体传向低温物体。
3、热传递的实质:
内能(热量)的传递。
4、做功、热传递是改变物体内能的两种方式。
5、热量是热传递过程中才出现的物理量,对于一个物体,只能说:
“吸收热量”或“放出热量”,绝对不能说“具有热量”。
⑸、当堂练习:
下列物理现象中,哪些利用做功改变物体内能的?
哪些利用热传递改变物体内能的?
A、锯条在右块上摩擦,锯条发热;
B、热铁块投入冷水中,铁块温度降低;
C、一壶水放在地上,开水变为温水;
D、用锤子反复击打一个铁片,铁片温度升高;
E、用打气筒往车胎内打气,打气筒变热;
F、水从高山上落下,水温稍有升高。
《物理之友》本课相应章节§
2.5练习作业.
第六小节比热容
1、在物理知识方面要求
1、初步了解比热是物质的特性之一;
会用比热表;
2、知道比热的单位,并能理解其含义;
2、通过观察演示实验,引导学生学会运用比较、实验等方法建立比热的概念,培养学生的观察、实验能力
3、根据比热的知识,解决一些简单问题;
根据水的比热较大的特性说出一二件日常现象。
1、重点是使学生初步理解比热的物理含义,因为比热是物质的特性之一,学好这一内容也是为学习热量的计算等内容打下基础所必不可少的。
2、比热的概念比较抽象,它的建立比较困难,这就构成了学生学习的难点。
烧杯、电加热器,温度计,水,煤油,开水,等质量的铜块与铝块,两块大石蜡块。
热传递的实质是什么?
什么叫热量?
为什么热量单位跟功的单位相同?
阅读课本P.20第一、第二段回答:
物体吸收的热量与哪些因素有关?
课本给我们提出了一个什么课题?
1、演示实验
条件(相同点):
两杯相同质量,加入同规格电加热器同时通电。
(注:
同规格电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,加热相同时间内即放出的热量相同。
(不同点):
一杯盛水,一杯盛煤油。
现象:
煤油温度升高的快。
进一步比较:
上升相同的温度,水加热的时间要长一些
质量不同的物质,在温度升高度数相同时,吸收的热量是不同的,水吸收的热量比煤油多,各种物质吸热方面的性质是不一样
2、比热容:
(比热)
换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。
就是说,质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。
这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似;
相同体积的不同物质,质量不相同。
当时为表示物质的这一特性,引入了密度的概念—某种物质单位体积的质量。
那么,现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢?
⑴、定义:
单位质量的某种物质温度每升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热,符号C。
比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。
⑵、比热的单位:
在国际单位制中,比热的单位是焦/(千克·
℃),读作焦每千克摄氏度。
如果某物质的比热是a焦/(千克·
℃),它是说单位质量的该种物质,每升高1℃时(或降低1℃时),吸收(或放出)的热量是a焦。
⑶、比热表
比热是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热。
物理学中,常把由实验测定的物质的比热,列成表格,便于查找。
3、引导学生学习如何看比热表
⑴、物理含义:
课本中列出了几种物质的比热,请同学们查出铝的比热及它的单位。
你能具体地说明铝的比热的物理意义吗?
(提问)
⑵、口头练习:
1千克的铝温度升高1℃,需要吸收多少热量?
1千克的水温度升高1℃,需要吸收多少热量?
⑶、从表中还可以看出,各物质中,水的比热最大。
水的比热是4.2×
103焦耳/(千克·
℃),其物理含义是:
1千克的水温度每升高(降低)1℃,要吸收(放出)4.2×
103焦耳的热量。
这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。
水的这个特征对气候的影响很大。
在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温升多,夜晚沿海地区温度降低也少。
所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。
在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
水比热大的特点,在生产、生活中也经常利用。
如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。
冬季也常用热水取暖。
(分析课本图2—15,2—16,说明利用水取暖和冷却的原理.)
、结束小实验:
将质量相同的铝块、铜块放到沸水中加热,当沸水再次沸腾后,同时取出并放在石蜡上,那么哪个金属块熔化的石蜡多?
观察现象,下节课请同学来解释现象。
、作业:
2.6练习作业
第二章第七小节热量的计算(2课时)
1、复习巩固物质比热的概念及共应用
2、正确理解热量公式的物理意义及它的适用范围,会利用热量公式进行有关的计算。
3、训练解题规范、纠正各种错误。
二、重点、难点分析:
物质吸收(或放出)热量计算;
难点:
计算规范、公式变形。
1、复习提问引入新课
1、什么是物质的比热?
比热是对不同物质进行比较形成的一个概念,例如,等质量的不同物质吸收同样的热量,其上升的温度是不一样的。
⑵、水的比热是多少?
其物理意义是什么?
⑶、口头练习:
根据水的比热
1千克的水,温度升高1℃,需要吸收多少热量?
2千克的水,温度升高1℃,需要吸收多少热量?
m千克的水,温度升高1℃,需要吸收多少热量?
1千克的水,温度升高2℃,需要吸收多少热量?
1千克的水,温度升高Δt℃,需要吸收多少热量?
2、新课教学
七、热量的计算[板书]
1、例题1:
把质量为2千克、温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少焦?
解:
查表:
铝的比热为0.88×
℃)[物理含义?
]
1千克的铝块温度升高1℃时吸收热量是0.88×
103焦耳;
2千克的铝块温度升高1℃时吸收热量是0.88×
103×
2焦耳;
2千克的铝块温度升高(100-30)℃时吸收热量是:
1.88×
2×
(100-30)焦
2、计算公式:
Q吸=Cm△t物体吸热温度升高的过程中:
△t=t-t0
其中:
t是物体后来的温度,t0是物体原来的温度。
同理:
物体放热温度降低过程,Q放=Cm△t,其中△t=t0-t
例题2:
有一根烧红的铁钉,温度是800℃,质量是1.5克,温度降低到20℃,放出多少热量?
因为t0=800℃,t=20℃,m=1.5克=1.5×
103千克,
C=0.46×
℃)
根据:
Q放=Cm△t
=0.46×
℃)×
1.5×
103千克×
(800℃-20
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分子运动论 内能
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)