版本科目年級課時教學設計

課題分子動能和分子勢能單元1學科物理年級選修3

物理觀念：知道分子的動能，知道物體的溫度是分子平均動能大小的標準。

科學思維：知道分子的勢能跟物體的體積有關，知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定

學習性規律。

目標科學探究：知道什么是物體的內能，物體的內能與哪個宏觀量有關，能區別物體的內能和機

械能。

科學態度與責任：通過對分子內能與物體機械能的分析，體會宏觀與微觀的區別。

重點分子動能、分子勢能、物體內能

難點溫度的宏觀和微觀意義，內能和機械能的區別

教學過程

教學環節教師活動學生活動設計意圖

導入新課地面附近的物體所受的重力是G,由于重力做

功具有跟路徑無關的特點，所以存在重力勢能。重

力勢能由地球和物體的相對位置決定。分子間的作

用力做功是否也具有這一特點呢?思考重力類比舊知

勢能的特點識，引入新知識。

讓學生參與課

題，活躍課堂氣

氛。

講授新課一、分子動能

組成物質的分子永不停息地做無規則運動

（觀看氣體分子的無規則運動）吸引學生注

1．分子動能：組成物體的分子由于熱運動而觀看視意力，引出分子

具有的能叫做分子動能．頻，理解分子動能的概念。

2．平均動能：物體里所有分子動能的平均值的無規則運動

叫做分子熱運動的平均動能．

溫度與分子動能的關系

（動畫演示溫度與分子動能的關系）觀看

flash動畫，變抽象為具

理解溫度與分體，讓學生更加

子動能的關直觀的理解溫度

系。與分子動能的關

總結結系。

論：溫度越高，

溫度越高，分子運動越快分子運動越快

3.溫度

（1）宏觀含義：溫度是表示物體的冷熱程度．

（2）微觀含義（即從分子動理論的觀點來看）:

溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志，溫度越從宏觀和

高，物體分子熱運動的平均動能越大．微觀兩個方面

需要注意：來理解溫度的強調平均動

1.同一溫度下，不同物質分子的平均動能都相含義能和單個分子動

同．但由于不同物質的分子質量不一定相同．所以能的區別。

分子熱運動的平均速率不一定相同．

2.溫度反映的是大量分子平均動能的大小，不

能反映個別分子的動能大小，同一溫度下，各個分

子的動能不盡相同．

課堂練習1、有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體

內分子平均速率比乙氣體內平均速率大，則完成練習溫度是分子

（）平均動能的標

A．甲氣體溫度一定高于乙氣體的溫度志。

B．甲氣體溫度一定低于乙氣體的溫度

C．甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體

的溫度

D．甲氣體的每個分子運動都比乙氣體每個分

子運動的快

解析：同一溫度下，不同物質分子的平均動能

都相同．但由于不同物質的分子質量不一定相同．所

以分子熱運動的平均速率不一定相同．

答案：C

二.分子的勢能

地面上的物體,由于與地球相互作用：重力勢能

發生彈性形變的彈簧,相互作用：彈性勢能

分子間相互作用：分子勢能

1、分子勢能:分子間存在著相互作用力，因此

分子間所具有的由它們的相對位置所決定的能.

2、分子勢能與分子間距離的關系類比重力運用“類比”

當r≈10-10m數量級時，分子的作用力的合力勢能、彈性勢的方法，讓學生

為零，此距離為r0。（類似于彈簧處于原長）能來理解分子理解分子勢能與

當r＜r0時，分子間的作用力表現為斥力，要勢能的概念。分子間距離的關

減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子系。

勢能隨分子間距離的減小而增大。（類似于彈簧被

壓縮）

當r＞r0時，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。（類似于彈簧

被拉長）

分子勢能與分子間距離的關系（動畫演示）

觀看動

畫。

3、決定分子勢能的因素

（1）從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積有

關。

（2）從微觀上看：分子勢能跟分子間距離r

有關。

①一般選取兩分子間距離很大（r＞10r0）時，理解分子

分子勢能為零。勢能隨分子間讓知識點更

②在r＞r0的條件下，分子力為引力，當兩分距離變化的關直觀，更容易理

子逐漸靠近至r0過程中，分子力做正功，分子勢能系。解。

減小。

③在r＜r0的條件下，分子力為斥力，當兩分

子間距離增大至r0過程中，分子力也做正功，分子

勢能也減小。

④當兩分子間距離r＝r0時，分子勢能最小。

課堂練習2、如圖所示，甲分子固定在坐標原

點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分的作用力

與兩分子間的距離的關系如圖中曲線所示．F>0為

斥力，F<0為力．a、b、c、d為x軸上四個特定的

位置．現把乙分子從a處由靜止釋放，則()

A．乙分子由a到b做加速運動，由b到c做

減速運動

B．乙分子由a到c做加速運動，到達c時速度

最大

C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分

子勢能一直減小

D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分

子勢能一直增大

解析：a到c，甲分子受引力作用做加速運動，

分子力做正功，分子勢能減小。

c到d，甲分子受斥力作用做減速運動，分子

力做負功，分子勢能增大

答案：BC

三、物體的內能

1．物體的內能：物體中所有分子做熱運動的

動能和分子勢能的總和叫做物體的內能．也叫做物

完成課堂

體的熱力學能．

練習。

2．任何物體都具有內能．因為一切物體都是

由不停地做無規則熱運動并且相互作用著的分子

所組成．

3．決定物體內能的因素

（1）從宏觀上看：物體內能的大小由物體

的摩爾數、溫度和體積三個因素決定．

（2）從微觀上看：物體內能的大小由組成

物體的分子總數，分子熱運動的平均動能和分子間

類比物體的

的距離三個因素決定．

內能和機械能，

四、物體的內能跟機械能的區別

引導學生分析其

中的聯系和區

別。

課堂練習3、關于分子動能，正確的說法是

()

A．某種物體的溫度是0℃說明物體中分子的

平均動能為零

B．物體溫度升高時，每個分子的動能都增大

C．物體溫度升高時分子的平均動能增大

D．物體的運動速度越大，則物體的溫度越高

解析：分子在永不停息地運動；平均動能增大，

但并不是所有分子的動能都增大；說明物體的動能

越大，這并不能代表物體內部分子的熱運動，物體

的溫度不一定高。

答案：C

拓展提高1、對于20℃的水和20℃的水銀，

下列說法正確的是()

A．兩者的分子平均動能相同完成本節

B．水銀的分子平均動能比水的大課拓展提高。鞏固本節課

C．兩者的分子平均速率相同所學知識

D．水銀分子的平均速率比水分子的平均速率

小

解析：溫度相同，內部的分子平均動能都相等；

分子平均動能與質量和速度有關水銀的分子質量

大，平均速率小。

答案：AD

拓展提高2、分子間距增大時，分子勢能將

()

A．增大

B．減小

C．不變

D．不能確定

解析：分子勢能如圖所示，由于不知道r從

何處增大，因此不能確定分子勢能的變化情況。

答案：D

拓展提高3、下列關于物體內能的說法中正確

的是()

A．0℃的水比0℃的冰的內能大

B．物體運動的速度越大，則內能越大

C．水分子的內能比冰分子的內能大

D．100g0℃的冰比100g0℃的水的內能小

解析：分子數不確定；機械能與內能無關；討

論單個分子的內能沒有意義；同樣質量的冰變成水

要吸收熱量，物體的內能要增加。

答案：D

課堂小結一、分子動能