2019-2020年新課標(biāo)人教版1-2選修一1.2《物體的內(nèi)能》WORD教案2.doc

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2019-2020年新課標(biāo)人教版1-2選修一1.2《物體的內(nèi)能》WORD教案2 這部分教材，主要研究下述二個(gè)內(nèi)容： ①分子動(dòng)能，分子勢(shì)能，物體的內(nèi)能； ②改變物體內(nèi)能的兩種物理過(guò)程：做功和熱傳遞； 這部分教學(xué)內(nèi)容，是前面分子動(dòng)理論的發(fā)展，是初中學(xué)過(guò)的熱能的加深和擴(kuò)充。教學(xué)中有幾點(diǎn)建議如下： 要區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量、熱能、熱運(yùn)動(dòng)、熱現(xiàn)象、熱平衡這幾個(gè)熱學(xué)概念的不同含意，避免混淆。這幾個(gè)概念學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸過(guò)，限于當(dāng)時(shí)知識(shí)水平，要把它們分清楚是比較困難的．現(xiàn)在再學(xué)習(xí)時(shí)，有必要從本質(zhì)含意上做些解釋和辨別，澄清糊涂之處． （1）溫度：溫標(biāo)上的標(biāo)度，是用來(lái)表示物體冷勢(shì)程度的物理量，這是初中的提法．高中從分子動(dòng)理論觀點(diǎn)看，溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志（嚴(yán)格地講，應(yīng)是“平均平動(dòng)動(dòng)能”．中學(xué)不講轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，也不區(qū)分單原子分子、雙原子分子，故籠統(tǒng)地說(shuō)成平均動(dòng)能了）．物體溫度的升高或降低，標(biāo)志著物體內(nèi)部的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增加了或減少了．溫度的高低直接反映了物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的情況，所以在熱學(xué)中溫度便成為描寫(xiě)物體熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的基本參量之一． 因分子運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，故每個(gè)分子的動(dòng)能會(huì)不相同．分子平均動(dòng)能是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的平均值，比如設(shè)各個(gè)分子的速度為v1，v2，v3……共n個(gè)分子，則其平均值為 溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，是含有統(tǒng)計(jì)意義的，對(duì)于個(gè)別分子來(lái)說(shuō)，溫度是沒(méi)有意義的． （2）內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子所具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和。 分子的動(dòng)能跟溫度有關(guān)，分子的勢(shì)能跟分子間的距離（即物體的體積）有關(guān)，所以物體的內(nèi)能跟溫度、體積都有關(guān)系．另外內(nèi)能還跟物體內(nèi)所含分子的數(shù)目有關(guān)，分子數(shù)目越多，內(nèi)能也越大． 由于分子的質(zhì)量很小很小．因此單個(gè)分子的動(dòng)能和勢(shì)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(nèi)能還是較大的．例如在室溫下的一個(gè)氫分子的動(dòng)能（平均來(lái)說(shuō)）為510-21J，1m3的氫氣所有分子的動(dòng)能總和約為1．4105J。 分子動(dòng)能學(xué)生容易理解，分子勢(shì)能就較難懂了．分子勢(shì)能是由分子間的相對(duì)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(shí)，既要考慮引力做功，又要考慮斥力做功，而分子勢(shì)能的變化取決于兩者的合成量，可是這樣分析分子勢(shì)能，過(guò)于繁雜。學(xué)生難于掌握，教材采用彈簧連接小球的簡(jiǎn)化模型來(lái)比喻，學(xué)生就容易想象了。 為了使學(xué)生能具體地領(lǐng)會(huì)內(nèi)能的含意，可以讓學(xué)生思考下列問(wèn)題： ①1kg40℃的水跟1kg80℃的水哪個(gè)內(nèi)能多？ ②1kg40℃的水跟2kg40℃的水哪個(gè)內(nèi)能多？ ③1kg100℃的水跟 1kg100℃的汽哪個(gè)內(nèi)能多？ 內(nèi)能與機(jī)械能是截然不同的，不能混為一談，內(nèi)能是由大量分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間相對(duì)位置所決定的能量，機(jī)械能是物體作機(jī)械運(yùn)動(dòng)和物體形變所決定的能量，物體可以具有內(nèi)能的同時(shí)又具有機(jī)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(zhuǎn)化。 （3）熱量：這里指熱傳遞（如吸熱、放熱）過(guò)程中內(nèi)能的改變量。 熱量是在熱質(zhì)說(shuō)占統(tǒng)治地位時(shí)引入的一個(gè)物理量，當(dāng)時(shí)定義為“熱質(zhì)之量”。現(xiàn)在的“熱量”，其含意已跟熱質(zhì)說(shuō)時(shí)的定義完全不同了。在熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能從高溫物體傳遞給低溫物體，高溫物體的內(nèi)能減少，低溫物體的內(nèi)能增加，熱量量度了熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量，或者說(shuō)，熱量用來(lái)量度熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能增減的多少，一個(gè)物體的內(nèi)能是無(wú)法測(cè)定的，而在某種過(guò)程中物體內(nèi)能的變化卻是可以測(cè)定的，熱量就是用來(lái)測(cè)定內(nèi)能變化的一個(gè)物理量，熱量是在熱傳遞過(guò)程中出現(xiàn)的量，熱量的多少可以這樣計(jì)算：當(dāng)物體的溫度有升降時(shí)吸收或放出熱量Q=mc△t——熱量跟溫度差成正比；當(dāng)物體的狀態(tài)改變時(shí)，熱量Q=mλ或Q＝mL——根據(jù)物質(zhì)的熔化熱或汽化熱來(lái)計(jì)算熱量；如果是燃料的燃燒，則Q=mq——熱量跟燃料燃燒值有關(guān)，離開(kāi)了過(guò)程（物體升溫降溫過(guò)程、狀態(tài)變化過(guò)程、燃燒過(guò)程等等）講熱量，是沒(méi)有意義的． （4）熱能：是內(nèi)能的通俗的不甚確切的說(shuō)法．也有人主張，熱能是指分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，是內(nèi)能的一部分（見(jiàn)《辭?！罚疄榱吮苊饣靵y，在高中教學(xué)中應(yīng)盡量不用熱能這個(gè)名詞． 分子的熱運(yùn)動(dòng)、熱現(xiàn)象和熱平衡，也是學(xué)生讀書(shū)時(shí)容易疏忽，運(yùn)用時(shí)容易混淆的概念，需要作些對(duì)比分析． 做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的，但做功和熱傳遞是有本質(zhì)區(qū)別，做功是其它形式的能跟內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，而熱傳遞是內(nèi)能由一個(gè)物體（或物體的一部分）轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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?jīng)]有變化。教學(xué)中要給學(xué)生指明上述聯(lián)系和區(qū)別。