分子动理论物理教案

2023-04-03 07:13:40 精品范文 下载本文

第1篇:分子动理论.比热容初中物理教案学案

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比热容教案示例之一

(一)教学目的1.知道什么是物质的比热容,知道比热的单位及其读法。

2.知道比热是物质的特性之一,会查物质的比热表。

3.会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。(二)教具

烧杯,电加热器,空气温度计,水,煤油等。(三)教学过程

1.复习

提问:热传递的实质是什么?什么叫做热量?为什么热量的单位跟功的单位相同?

2.引入新课

利用热量单位卡的规定引入新课。

从热量单位卡的规定,我们知道使1克水升高1℃需要吸收的热量是1卡。这个规定中限定了1克的水,限定了温度升高1℃。可见水的质量越多,升高温度的度数越多,需要吸收的热量越多。其实大家也都有这方面的经验。

举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。

卡的规定中,还限定了升温的物质是水。那么,其他物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量是不是跟水一样多呢?

3.进行新课

(1)演示实验:出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯。告诉学生杯内水和煤油的质量是相等的。但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?(请学生回答:水和煤油的密度不同。)不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。

介绍电加热器(俗称:“热得快”),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。

请两名同学帮助观察温度计,并随时报告温度。

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实验结果:煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸的热量比煤油多。

(2)比热容: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,引入了密度的概念棗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?(启发学生讨论,在此基础上归纳出比热容的概念)

单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。

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。

(3)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。

(4)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。

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)

从表中还可以看出,各物质中,水的比热最大。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慢,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2-14,2-15,说明利用水取暖和冷却的原理)

4.小结

通过一些具体问题的讨论,使学生进一步理解比热的概念。

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(1)在做课本图2-13的实验时,把水改换成蓖麻油,那么煤油和蓖麻油哪一个升温快?为什么?

(2)把质量相同的铝块、铜块、铅块放到沸水中加热,当沸水再次沸腾后,取出金属块,并把它们放到石蜡块上。它们都能使石蜡熔化,那么哪个金属块熔化的石蜡多呢?(四)说明

1.比热容是重要的物理概念,但比较抽象。教学中应本着“以旧引新”的原则,运用学生已有的知识(如卡的规定、物质的密度等),层次说明地引入比热的概念。重要的是让学生认识到,质量相同的不同物质,温度升高1℃所需要吸收的热量不同。课本图2-14的实验是学生形成这一认识的基础。为提高演示效果,实验中用的温度计,最好选用气体温度计。虽然气体温度计不够准确,但从反映升温快慢来看,气体温度计的效果是很明显的。气体温度计可借用压强计改造(见第一册图10-11所示的压强计)只需将金属盒改为封闭的试管。使用时将试管浸入被测温的液体。压强计U型管两边的液面高度差,可以反映温度的变化。

2.比热是热量计算的基础,重要的是让学生理解比热的物理意义。比热是物质的特性之一。不同的物质,具有不同的比热。比热反映了使单位质量的某种物质,升高1℃所吸收的热量不同。教学中应通过师生共同议论,帮助学生理解比热的意义。

第2篇:分子动理论

【导语】刀豆文库的会员“ahlovegglove”为你整理了“分子动理论”范文,希望对你的学习、工作有参考借鉴作用。


一、教学目标

1.在物理知识方面要求:

(1)知道分子的动能,分子的平均动能,知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。

(2)知道分子的势能跟物体的体积有关,知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律。

(3)知道什么是物体的内能,物体的内能与哪个宏观量有关,能区别物体的内能和机械能。

(4)知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的,知道两者的区别,了解热功参量的意义。

2.在培养学生能力方面,这节课中要让学生建立:分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念,又要让学生初步知道三个物理规律:温度与分子平均动能关系,分子势能与分子间距离关系,做功与热传递在改变物体内能上的关系。因此,教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。

3.渗透物理学方法的教育:在分子平均动能与温度关系的讲授中,渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。

二、重点、难点分析

1.教学重点是使学生掌握三个概念(分子平均动能、分子势能、物体内能),掌握三个物理规律(温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系)。

2.区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点;分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。

三、教具

1.压缩气体做功,气体内能增加的演示实验:

圆形玻璃筒、活塞、硝化棉。

2.幻灯及幻灯片,展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线。

四、主要教学过程

(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2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。

4.物体的内能改变的两种方式

(1)列举锯木头和用砂轮磨刀具,锯条、木头和刀具温度升高,说明克服摩擦力做功,可以使物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下,外力做多少功,物体的内能就改变多少。如果用W表示外界对物体做的功,用ΔE表示物体内能的变化,那么有W=ΔE。功的单位是焦耳,内能的单位也是焦耳。

演示压缩空气,硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程,对气体做功,使气体的内能增加,温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。

以上实例说明做功可以改变物体的内能。

(2)在炉灶上烧热水,火炉烤热周围物体,这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量,内能增加。物体放出热量,物体的内能减少。如果传递给物体的热量用Q表示,物体内能的变化量是ΔE,那么,Q=ΔE。

热量的计算公式有:Q=mcΔt,Q=ML,Q=mλ(后面的两个公式分别是物质熔解和汽化时热量的计算式)。热量的单位是焦耳,过去的单位是卡。

所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。

(3)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

一杯水可以用加热的方法(即热传递方式)传递给它一定的热量,使它从某一温度升高到另一温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式,比如用搅拌器在水中不断搅拌,也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度,这样,水的内能会有相同的变化量。两种方式不同,得到的结果是相同的。除非事先知道,否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。

因此,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

(4)虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移,没有能量形式的转化。

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。

(5)热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。

(6)温度高的物体,含有的热量多,或者说内能大的物体含有的热量多。

(7)摩擦铁丝发热,说明功可以转化为热量。

答案:(1)、(2)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。

(3)所吸收的热量等于物体内能的增加量。

(4)分子的内能不变。

答案:以上四个结论都不对。

(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3篇:分子动理论教案

分子动理论教案

 知识精解

一、分子动理论的基本内容

(1)物质是由分子构成的;(2)分子永不停息地做无规则的运动;(3)分子之间有相互作用的引力和斥力.

1、分子:分子是保持物质化学性质的最小微粒. 如氧分子、水分子等。

各种不同的物质是由不同的分子组成的,分子有多大呢?(1)分子的体积和质量非常小.

如果把分子看作球形的,一般分子的直径只有几个埃(1=10-10m),氧分子大约为3埃,质量约为5.3×10-23克。

(2)宏观物体中分子数非常多。

例:如果把1克蔗糖(含1.8×1021个分子)放入洪泽湖中(正常蓄水31.3亿m3),均匀之后,取1cm3的湖水,其中仍有蔗糖分子56.5万多个,这糖水还甜吗?

(3)分子之间有空隙. 演示一:酒精和水的混合.

取一根玻璃管中放一半水,再放一半加颜色的酒精,用手堵住管口,来回倒置几次,总体积的高度下降1厘米多。

分析:由于分子间有空隙,在酒精与水混合的过程中,有些酒分子进入了水分子的空隙中,有些水分子也进入酒精分子的空隙中,这一实验证明了水分子、酒精分子之间有空

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第4篇:《分子动理论》学案

九年级物理16.1《分子热运动》课型:新授课

总第课时

学习目标:

1、知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;

2、能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释;知道分子热运动的快慢与温度的关系;

3、知道分子之间存在相互作用力; 学习过程

一、激趣导入,板书课题

我们生活的世界中,充满着各种各样的物质。在远古时代,人们就猜想物质是由很多很小的微粒组成的。现代的科学技术已证实古人的猜想,物质是由分子组成的。分子的体积很小,我们用肉眼看不到。那我们怎么能知道分子是否运动?我们打开桌子上放的香水瓶或打开酒瓶,有什么感觉?为什么能闻到香水的香味或酒味?(学生回答,点评)这个现象说明分子是运动的。

二、预习检测活动

1、扩散现象

下面我们再来通过实验证实分子是运动的。往盛有水的烧杯中,滴入红墨水,过一会儿,观察到 烧杯中的水变成了红色 现象。

我们上面做的实验是一种 扩散 现象。两种不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散现象。说明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动。在我们日

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第5篇:什么是分子动理论

分子动理论是研究物质热运动性质和规律的经典微观统计理论。它认为物质是由大量分子、原子(以下统称分子)组成的,这些分子处于不停顿的无规律热运动之中,分子之间存在着相互作用力,分子的运动遵从牛顿运动定律。

扩展资料

分子动理论通过对大量分子求统计平均的方法,建立宏观量与相应的微观量平均值的关系,用以定量说明物体的状态方程、热力学性质以及扩散、热传导、黏滞性等的微观本质。分子动理论主要应用于气体,也称为气体动理论。

1、由大量分子、原子(以下统称分子)组成的。

2、这些分子处于不停顿的无规律热运动之中,分子之间存在着相互作用力。

3、分子的运动遵从牛顿运动定律。

原理:通过对大量分子求统计平均的方法,建立宏观量与相应的`微观量平均值的关系,用以定量说明物体的状态方程、热力学性质以及扩散、热传导、黏滞性等的微观本质。

运用:分子动理论主要应用于气体。

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第6篇:分子动理论新课改教案

分子动理论新课改教案 学校:奉母二中 姓名:白会兵

教学目标

1,知道分子动理论的内容并透彻理解

2:经过对扩散现象的探究,讨论,并借助生活经验体会扩散的 内涵

3:用分子动理论的观点解释某些生活,生产及大自然中的现象。体验物理知识的应用性,激发学生学习物理的兴趣和积极性。重点:

经历观察实验的过程,应用分子动理论解释某些生活,生产以及自然现象中的实例。难点:

从宏观现象中推断出其微观本质。教学过程:

一:出示学习目标

1:分子动理论的内 容是什么?并举出有关的实例。2:扩散的定义是什么?并举一些扩散的例子。

二:学生自学探究。20分钟 三:学生总结,老师补充。

1:物质是由大量分子组成的,分子能保持物质原来的性质,分子体积小个数多。比如说:草叶上的一颗 露 珠中就有1021个水分子,假如有一个微小动物每秒钟喝一万个水分子,喝完这滴露珠就要30亿年。2:分子在永不停息地做无规则运动:

将一瓶香水在房间打开,一会就能闻到香味,这是因为香水的香味分子跑到了周围空气中,进入了你的鼻子。像这样,某种物质逐渐进入另一种物

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第7篇:10.2分子动理论教案

10.2分子动理论的初步知识

教学目标:

知识与技能:

1、了解分子动理论的基本观点:物体是由大量分子组成的,分子间有空隙,分子在不停地做无规则运动,分子将存在相互作用力。

2、了解扩散现象和分子热运动,知道温度越高,分子的无规则运动越剧烈。

3、了解气体、液体和固体的分子的模型。

4、会利用分子动理论的知识解释有关现象。

过程与方法:

通过系列实验活动,认识分子动理论的基本观点,领会从可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物的间接研究方法。

情感态度与价值观:

体验简单的现象里包含深刻的物理知识,激发学生观察、思考的兴趣,养成通过分析、理解来学习物理的良好习惯。

教学重点:引导学生通过实验现象推测、想象分子的运动和作用力的情况,并

抽象出分子的模型。

教学难点:从现象推测分子运动并进一步建立分子模型。

教学方法:实验探究、分析、归纳等。

教具:酒精,烧杯,清水,热水,墨水,玻璃管,系着棉线的细铁丝圈,肥皂水,一次性注射器,多媒体及其课件。

教时:1课时

教学过程:

导入:

1、复习提问:什么是分子?分子有多大?

2、教师引入:

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