高三物理教案十三

　　高三這年，其重要性，是不言而喻的。高考網(wǎng)陸續的整理了一些全國各省市優(yōu)秀教案供廣大考生參考。

　　一、教學(xué)目標

　　1．在物理知識方面要求：

　�。�1）知道分子的動(dòng)能，分子的平均動(dòng)能，知道物體的溫度是分子平均動(dòng)能大小的標志。

　�。�2）知道分子的勢能跟物體的體積有關(guān)，知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定性規律。

　�。�3）知道什么是物體的內能，物體的內能與哪個(gè)宏觀(guān)量有關(guān)，能區別物體的內能和機械能。

　�。�4）知道做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的，知道兩者的區別，了解熱功參量的意義。

　　2．在培養學(xué)生能力方面，這節課中要讓學(xué)生建立：分子動(dòng)能、分子平均動(dòng)能、分子勢能、物體內能、熱量等五個(gè)以上物理概念，又要讓學(xué)生初步知道三個(gè)物理規律：溫度與分子平均動(dòng)能關(guān)系，分子勢能與分子間距離關(guān)系，做功與熱傳遞在改變物體內能上的關(guān)系。因此，教學(xué)中著(zhù)重培養學(xué)生對物理概念和規律的理解能力。

　　3．滲透物理學(xué)方法的教育：在分子平均動(dòng)能與溫度關(guān)系的講授中，滲透統計的方法。在分子間勢能與分子間距離的關(guān)系上和做功與熱傳遞關(guān)系上都要滲透歸納推理方法。

　　二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

　　1．教學(xué)重點(diǎn)是使學(xué)生掌握三個(gè)概念（分子平均動(dòng)能、分子勢能、物體內能），掌握三個(gè)物理規律（溫度與分子平均動(dòng)能關(guān)系、分子勢能與分子之間距離關(guān)系、熱傳遞與功的關(guān)系）。

　　2．區分溫度、內能、熱量三個(gè)物理量是教學(xué)上的一個(gè)難點(diǎn)；分子勢能隨分子間距離變化的勢能曲線(xiàn)是教學(xué)上的另一難點(diǎn)。

　　三、教具

　　1．壓縮氣體做功，氣體內能增加的演示實(shí)驗：

　　圓形玻璃筒、活塞、硝化棉。

　　2．幻燈及幻燈片，展示分子間勢能隨分子間距離變化而變化的曲線(xiàn)。

　　四、主要教學(xué)過(guò)程

　�。ㄒ唬┮�入新課

　　我們知道做機械運動(dòng)的物體具有機械能，那么熱現象發(fā)生過(guò)程中，也有相應的能量變化。另一方面，我們又知道熱現象是大量分子做無(wú)規律熱運動(dòng)產(chǎn)生的。那么熱運動(dòng)的能量與大量的無(wú)規律運動(dòng)有什么關(guān)系呢？這是今天學(xué)習的問(wèn)題。

　�。ǘ�）教學(xué)過(guò)程的設計

　　1．分子的動(dòng)能、溫度

　　物體內大量分子不停息地做無(wú)規則熱運動(dòng)，對于每個(gè)分子來(lái)說(shuō)都有無(wú)規則運動(dòng)的動(dòng)能。由于物體內各個(gè)分子的速率大小不同，因此，各個(gè)分子的動(dòng)能大小不同。由于熱現象是大量分子無(wú)規則運動(dòng)的結果，所以研究個(gè)別分子運動(dòng)的動(dòng)能是沒(méi)有意義的。而研究大量分子熱運動(dòng)的動(dòng)能，需要將所有分子熱運動(dòng)動(dòng)能的平均值求出來(lái)，這個(gè)平均值叫做分子熱運動(dòng)的平均動(dòng)能。

　　學(xué)習布朗運動(dòng)和擴散現象時(shí)，我們知道布朗運動(dòng)和擴散現象都與溫度有關(guān)系，溫度越高，布朗運動(dòng)越激烈，擴散也加快。依照分子動(dòng)理論，這說(shuō)明溫度升高后分子無(wú)規則運動(dòng)加劇。用上述分子熱運動(dòng)的平均動(dòng)能來(lái)說(shuō)明，就是溫度升高，分子熱運動(dòng)的平均動(dòng)能增大。如果溫度降低，說(shuō)明分子熱運動(dòng)的平均動(dòng)能減小。因此從分子動(dòng)理論觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，溫度是物體分子熱運動(dòng)的平均動(dòng)能的標志。“標志”的含義是指物體溫度升高或降低，表示了物體內部大量分子熱運動(dòng)的平均動(dòng)能增大或減小。溫度不變，就表示了分子熱運動(dòng)的平均動(dòng)能不變。其他宏觀(guān)物理量如時(shí)間、質(zhì)量、物質(zhì)種類(lèi)都不是分子熱運動(dòng)平均動(dòng)能的標志。但是，溫度不是直接等于分子的平均動(dòng)能。

　　另一方面，溫度只與物體內大量分子熱運動(dòng)的統計意義上的平均動(dòng)能相對應，對于個(gè)別分子或幾十個(gè)、幾百個(gè)分子熱運動(dòng)的動(dòng)能大小與溫度是沒(méi)有關(guān)系的。

　　我們知道，溫度這個(gè)物理量在宏觀(guān)上的意義是表示物體冷熱程度，而它又是大量分子熱運動(dòng)平均動(dòng)能大小的標志，這是溫度的微觀(guān)含義。

　　2．分子勢能

　　分子間存在著(zhù)相互作用力，因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。

　　如果分子間距離約為10 -10 m數量級時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r 0 。

　　當分子距離小于r 0時(shí)，分子間的作用力表現為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大。這種情形與彈簧被壓縮時(shí)彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧壓縮，彈性勢能E p增大。

　　如果分子間距離大于r 0時(shí)，分子間的相互作用表現為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間的距離增大而增大。這種情況與彈簧被拉伸時(shí)彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧拉伸，E p增大。

　　從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r 0為數值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大。所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)。如果分子間距離是無(wú)限遠時(shí)，取分子勢能為零值，分子間距離從無(wú)限遠逐漸減少至r 0以前過(guò)程，分子間的作用力表現為引力，而且距離減少，分子引力做正功，分子勢能不斷減小，其數值將比零還小為負值。當分子間距離到達r 0以后再減小，分子作用力表現為斥力，在分子間距離減小過(guò)程中，克服斥力做功，使分子勢能增大。其數值將從負值逐漸變大至零，甚至為正值。分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在圖2的圖象中表現出來(lái)。從圖中看到分子間距離在r 0處，分子勢能最小。