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    ??(一)引入新课 我们知道做机械运动的物体具有机械能.那么热现象发生过程中.也有相应的能量变化.另一方面.我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的.那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢?这是今天学习的问题. ??(二)教学过程的设计 ??1．分子的动能.温度 物体内大量分子不停息地做无规则热运动.对于每个分子来说都有无规则运动的动能.由于物体内各个分子的速率大小不同.因此.各个分子的动能大小不同.由于热现象是大量分子无规则运动的结果.所以研究个别分子运动的动能是没有意义的.而研究大量分子热运动的动能.需要将所有分子热运动动能的平均值求出来.这个平均值叫做分子热运动的平均动能. 学习布朗运动和扩散现象时.我们知道布朗运动和扩散现象都与温度有关系.温度越高.布朗运动越激烈.扩散也加快.依照分子动理论.这说明温度升高后分子无规则运动加剧.用上述分子热运动的平均动能来说明.就是温度升高.分子热运动的平均动能增大.如果温度降低.说明分子热运动的平均动能减小.因此从分子动理论观点来看.温度是物体分子热运动的平均动能的标志.“标志 的含义是指物体温度升高或降低.表示了物体内部大量分子热运动的平均动能增大或减小.温度不变.就表示了分子热运动的平均动能不变.其他宏观物理量如时间.质量.物质种类都不是分子热运动平均动能的标志.但是.温度不是直接等于分子的平均动能. 另一方面.温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应.对于个别分子或几十个.几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的. 我们知道.温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度.而它又是大量分子热运动平均动能大小的标志.这是温度的微观含义. ??2．分子势能 分子间存在着相互作用力.因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能.这就是分子势能. ??如果分子间距离约为10-10m数量级时.分子的作用力的合力为零.此距离为r0. ??当分子距离小于r0时.分子间的作用力表现为斥力.要减小分子间的距离必须克服斥力做功.因此.分子势能随分子间距离的减小而增大.这种情形与弹簧被压缩时弹性势能增大是相似的.如图1中弹簧压缩.弹性势能Ep增大. 如果分子间距离大于r0时.分子间的相互作用表现为引力.要增大分子间的距离必须克服引力做功.因此.分子势能随分子间的距离增大而增大.这种情况与弹簧被拉伸时弹性势能增大是相似的.如图1中弹簧拉伸.Ep增大. 从以上两种情况综合分析.分子间距离以r0为数值基准.r不论减小或增大.分子势能都增大.所以说.分子在平衡位置处是分子势能最低点.如果分子间距离是无限远时.取分子势能为零值.分子间距离从无限远逐渐减少至r0以前过程.分子间的作用力表现为引力.而且距离减少.分子引力做正功.分子势能不断减小.其数值将比零还小为负值.当分子间距离到达r0以后再减小.分子作用力表现为斥力.在分子间距离减小过程中.克服斥力做功.使分子势能增大.其数值将从负值逐渐变大至零.甚至为正值.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在图的图象中表现出来.从图中看到分子间距离在r0处.分子势能最小. ??既然分子势能的大小与分子间距离有关.那么在宏观上什么物理量能反映分子势能的大小变化情况呢?如果对于确定的物体.它的体积变化.直接反映了分子间的距离.也就反映了分子间的势能变化.所以分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映. ??3．物体的内能 ??(1)物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和.叫做物体的内能.一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成.因此任何物体都是有内能的. ??提问学生:宏观量中哪些物理量是分子热运动的平均动能和分子势能的标志? ??根据学生的回答.引导到一个确定的物体.分子总数是固定的.那么这物体的内能大小是由宏观量--温度和体积决定的.如果不是确定的物体.那么物体的内能大小是由质量.温度.体积和物态来决定. ??课堂讨论题:下列各个实例中.比较物体的内能大小.并说明理由. ??①一块铁由15℃升高到55℃.比较内能. ??②质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块.比较内能. ??③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气.比较内能. ??(2)物体机械运动对应着机械能.热运动对应着内能.任何物体都具有内能.同时还可以具有机械能.例如在空中飞行的炮弹.除了具有内能.还具有机械能--动能和重力势能. ??提问学生:一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气.当汽车以 60km/h行驶起来后.气瓶内氧气的内能是否增加? ??通过此问题.让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和.而不是分子定向移动的动能.另一方面.物体机械能增加.内能不一定增加. ?? ??课上练习: ??1．判断下面各结论是否正确? ??(1)温度高的物体.内能不一定大. ??(2)同样质量的水在100℃时的内能比60℃时的内能大. ??(3)内能大的物体.温度一定高. ??(4)内能相同的物体.温度一定相同. ??答案:是对的. ??2．在标准大气压下.100℃的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程.下面的说法是否正确? ??(1)分子热运动的平均动能不变.因而物体的内能不变. ??(2)分子的平均动能增加.因而物体的内能增加. ? 答案:以上结论都不对. ??(三)课堂小结 ??(1)这节课上新建立了三个物理概念:分子热运动的平均动能.分子势能.内能.要知道这三个概念的确切含义.更为重要的是能够区分温度.内能.热量.知道内能与机械能的区别和联系. ??(2)要掌握三个物理规律:分子热运动的平均动能与温度的关系.分子间的相互作用力与分子间距离的关系.做功与热传递在使物体内能改变上的关系. ??(四)说明 ??这节课是概念性很强的课.又不是从物理实验或物理现象直接得出结论的课.对于概念要知道引入的目的.确切含义.与其他概念的区别和联系.所以课上要讲分子热运动平均动能.内能.热量等概念的意义.并且要通过实际例题.让学生通过判断.推理来加深对这些概念的认识. 第八章1.气体的等温变化 玻意耳定律 ?? 【查看更多】

     

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