选修3-3《5内能》优质课教案下载

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学情分析

本节是从能量的角度去认识分子热运动的，概念性很强，学生对微观的分子热运动缺少感性认识，概念比较模糊，需要通过演示、实验、推理分析、模型类比等手段和方法完成本节内容的学习。

温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，学生对分子热运动的认识容易停留在杂乱无章的初浅表象上，难以用统计观点去看待分子平均动能的意义。

利用弹簧小球模型类比，学生比较容易完成由弹性势能到分子势能的概念过渡，但难以准确把握分子势能与物体体积的关系，往往认为，物体的体积增大分子势能就一定增大。

学生对内能和机械能的相互转化有一定的认识和了解，基本能区分清楚内能机械能，知道机械能增加时内能不一定会增加，反之亦样，知道机械能为零时内能也绝不为零。

重点难点

重点是分子平均动能、分子势能和内能的概念，并能区别分子势能与弹性势能、内能与机械能之间的不同。

难点是正确理解温度是物体分子热运动平均动能的宏观标志，理解和应用分子势能随分子间距离变化的曲线。

教学过程

引 入

每当我们了解了一种运动形式的特点后，都要从能量的角度去认识这种运动，比如，机械运动中的机械能，静电场中的电势能，输电电路输送的电能，等等。那么，如何从能量的角度来认识分子热运动呢？

二、 新 课

（一）分子热运动的特点

1、永不停息：从实验现象的推理来认识。

通过对布朗运动的观察可以发现，只要液体不干，布朗运动就不分昼夜地进行，永不停息。

2、无规则：由于分子间的相互碰撞和作用，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化。比如，标准状况下，一个气体分子在1s内与其他分子的碰撞达到65亿次之多。

设计意图：从了解分子热运动的特点出发，能更好地理解分子所具有的能量，使得学习知识的过程承上启下，温故而知新。

演示一 用满灌和小半罐PP弹模拟固体分子和气体分子的热运动情况。

（二）分子动能

这里研究分子时，将它视为质点，每个分子都有动能，称为分子动能。

问题1 研究个别分子运动的动能，对讨论热现象有意义吗？

学生对此问题可能会感到陌生，不易回答，因为没有建立统计思想。教师指明，热现象（比如扩散现象、布朗运动等）是由大量分子无规则热运动的结果，研究个别分子运动的动能，对讨论热现象没有意义。

问题2 如何研究大量分子热运动的动能？

演示二 伽耳顿板实验（如图所示）

教师：虽然单个分子的速率不尽相同，但大量的分子热运动的速率分布是有规律的，速率很大和很小的分子数量所占比例相对较少，大多数分子的速率和某一平均值相差很小。因而，大量分子热运动的动能分布也具有相应的统计规律。研究大量分子热运动的动能，需要运用分子热运动的平均动能概念。