分子动理论 热和功VIP专享VIP免费

分子动理论热和功教学目标1．从观察和实验出发，使学生对分子动理论的物理图景有初步的认识，对热现象和其他物理过程的关系有初步的了解，理解能量转化和守恒的思想．并能对一些简单的热现象，以分子动理论和能量守恒的观点加以分析判断．2．学习通过宏观物理实验，提出科学假说和模型，进行推理以认识物质微观结构的分析方法，培养建立物理模型，进行分析推理的能力．3．学习用统计的观点认识大量微观粒子的运动规律的方法．教学重点、难点分析1．重点的知识是分子动理论的要点和能量转化和守恒定律．重点的方法是建立物理模型进行推理和计算的方法．2．难点是有关分子力和分子势能的概念，以及用能量守恒的观点去分析实际问题．教学过程设计教师活动一、高中热学研究的内容高中热学部分包括两方面的内容：一是基础理论；二是物性学的一部分内容——气体性质．本章复习的是基础理论．提问：高中热学的基础理论的主要内容是什么？请简明扼要地回答．学生活动回答：高中热学的基础理论包括两部分：一是分子动理论．其要点是：1．物质是由大量分子组成的．2．分子总处在永不停息的无规则运动中，称之为分子热运动．3．分子间同时存在着相互作用的斥力和引力．分子动理论提供了从微观角度研究热学问题的理论基础．二是能量转化和守恒定律．具体应用到热学问题的是包括物体内能的热力学第一定律，提供了从宏观角度研究热学问题的理论基础．它表明，从分子动理论出发可以得到对应于分子运动存在着一种新形式的能，即物体的内能．物体的内能改变，可以通过做功和热传递来实现，并遵守热力学第一定律．用心爱心专心小结：高中热学的基础理论有两部分：一是分子动理论的要点，二是能量转化和守恒定律．它们分别提供了从微观角度和宏观角度认识热现象的理论根据．但是，它们仍然是以实验和观察为基础的．二、以实验为基础，建立物理模型进行推理认识微观结构的方法，是物理的重要方法．由于实验仪器的限制，至今人们借助最先进的电子显微镜等观测仪器，也只能直接观察到大个的分子，更何况过去．所以，对物质微观结构的认识，往往是通过宏观的物理实验，提出科学假说和模型，进行分析推理得出的．一个典型的事例就是布朗运动的分析和解释．提问：请简要说明布朗运动的产生过程．回答：显微镜下连续的液体，实际上是由大量的分子组成的，这些做无规则热运动的分子，对悬浮在液体中的固体微粒不断地碰撞，使固体微粒受到各方向液体分子的冲力．在某一瞬间，由于固体微粒的体积很小，各方向受到的液体分子的冲力不平衡，其合力产生加速度．而不同时刻冲力的合力方向朝向什么方向具有偶然性，且不断变化，这样，就使固体微粒产生了无规则运动，称之为布朗运动．小结：对布朗运动产生过程的分析有如下特点应加以注意．（1）在排除了外界影响后，从流体内部找原因．（2）提出了“液体分子”这个物理模型，并认为分子总处于永不停息的无规则运动中．同时，要把液体分子视做弹性小球，在跟固体微粒碰撞的过程中动能守恒．（3）认为大量分子碰撞固体微粒时，某一瞬间，固体微粒各方向所受液体分子的冲力，对于体积小的固体微粒表现出明显的不平衡性．正是这种不平衡性，产生了布朗运动．在这里，提出科学假说，建立物理模型，通过宏观实验，进行分析推理以得出微观结构及其运动特点的方法，对于得出正确结论是重要的．同时，大量分子对固体微粒碰撞的冲力的不平衡性，冲力合力的方向的不确定性，还体现出新的规律性．这种反映大量分子永不停息的无规则运动的整体规律，称之为统计规律．三、注意理解热运动中的统计规律如前述，布朗运动是跟固体微粒的体积有关的．当微粒较大时，液体分子对固体微粒的碰撞产生的冲力，在每一瞬间都是平衡的．只有微粒足够小时，这种撞击作用的不平衡才得以表现出来．这就是统计规律的表现．同样，在描述大量分子整体特征的宏观物理量中，也表现出这种特点．用心爱心专心提问：请举出热学中属于描述大量分子整体特征的宏观量．回答：1．温度．物体的温度是物体内部分子热运动的平均动能的标志，它是一个宏观量．因此，温度是大量分子热运动的集体表现．是含有统计意义的...