第四节 动能和势能

选择性必修三学案第一章分子动理论第4节分子动能和分子势能一、新课标要求1.知道物体是由大量分子组成的,知道阿伏加德罗常数,会用它进行相关的计算或估算。

2.了解扩散现象，观察并能解释布朗运动,理解扩散现象及布朗运动产生的原因。

知道什么是分子的热运动,理解分子热运动与温度的关系。

3.知道分子间存在着空隙和相互作用力。

通过图像知道分子力与分子间距离的关系。

4.了解分子动理论的基本观点及相应的实验证据。

二、科学素养要求1.物理观念：知道扩散、布朗运动、热运动及分子动理论的基本观点和相关的实验证据。

2.科学思维：理解物体是由大量分子组成的，理解扩散现象与布朗运动的成因；培养学生分析问题和解决问题的能力；能用F−r图像解释分子力。

3.科学探究：通过对布朗运动的探究，学会通过观察物理现象，揭示其本质，得出结论。

4.科学态度与责任：学会坚持实事求是的态度，用实验方法探究问题，培养探索科学的兴趣。

三、教材研习要点一、分子势能分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关①，分子组成的系统具有分子势能。

要点二、物体的内能物体中所有分子的热运动动能②与分子势能的总和，叫作物体的内能。

一般来说，物体的温度③和体积④变化时它的内能都会随之改变。

【自主思考】①分子力做功与以前学过的哪种力相似，分子势能又与哪种能量具有相似的特点？②物体运动的速度越大，其分子的热运动平均动能也越大吗？③如图，一小孩从滑梯上滑下来，感觉屁股热，这种现象怎么解释？④在一个恒温的容器中，一个物体自由下落，它的内能改变了吗？【名师点睛】1.分子势能的理解（1）由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化而变化。

（2）分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关。

2.内能的理解（1）内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式，与物体宏观运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体积及物态。

（2）研究热现象时，一般不考虑机械能，在机械运动中有摩擦时，有可能发生机械能转化为内能。

学生从生活经验中体会到被举高的物体具有能量。
让学生体会到重力势能有大小之分，并做出猜想
选择仪器，利用合理的方法设计实验方案
学生分组实验，正确记录实验数据，并完成实验报告
交流，分析，评估
学生阅读
从生活走向物理组内角色分工要明确
（思考，交流，回答问题、使知识顺利迁移，使抽象的知识形象具体，便于学生接受）
2.动能
（1）动能的定义
课件展示：具有动能的事例，让学生分析共同点是，引入动能的定义
（2）探究：影响动能大小的因素
①学生阅读《一铁路职工“中弹”昏倒》和《火车“吻”肥猪，
培养学生的分析能力从生活中的现象入手，培养兴趣避免盲目操作产生消极心理组内角色分工要明确，从物理走向生活，培养学生分析实际问题的能力
3.重力势能
（1）重力势能的定义
课件展示图片：地面上的大石头和高山上的大石头，让学
2.充分发挥信息技术资源优势，较好地体现以学生为主的新的教学理念,更有效地提高学习效率。
3.体现自主探究、合作交流的高效课堂教学模式，让学生在师生互动、生生互动中能力得到提高。
同时，在课堂中也暴露出一些问题，是需要进一步思考和解决的：
1.学生自主探究时，教师的指导不够细致。
2.学生在观察视频后，应让学生积极思考，自己得出结论，老师包办的不要过多。
（2）探究：影响重力势能大小的因素
①课件展示：木锤和打桩机的重锤，引导学生猜想影响重力势能大小的因素。
②让学生利用身边的小物品设计实验，要注意采取什么研究方法，怎么比较重力势能的大小。
③教师巡视指导。
④引发学生对探究结果进行描述，适时激励。
（3）让学生阅读《高空坠物再次敲响警钟》的报导，提高学生的安全意识

第4节分子动能和分子势能学习目标核心素养形成脉络1.知道分子热运动的动能跟温度有关。

知道温度是分子热运动平均动能的标志。

(重点)2．掌握分子势能的概念，理解分子力做功对应分子势能的变化。

知道分子势能跟物体体积有关。

(重点、难点)3．理解分子势能与分子间距离的变化关系曲线。

(难点)4．知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。

(重点)一、分子动能和分子势能分子能量比较内容分子动能分子势能定义分子无规则运动而具有的能由分子力和分子间相对位置决定的能大小决定因素物质的温度是分子热运动平均动能的标志宏观上与物体的体积有关，微观上与分子间距离有关1．定义：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。

2．决定因素(1)分子总个数由物体物质的量决定。

(2)分子热运动的平均动能由温度决定。

(3)分子势能宏观上与物体的体积有关。

(4)物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。

3．内能的普遍性：因为一切物体都是由不停地做无规则热运动且相互作用着的分子所组成的，所以任何物体都具有内能。

思维辨析(1)温度高的物体，分子的平均动能一定大。

()(2)温度升高时，物体的每个分子的动能都将增大。

()(3)分子势能可以为正值、负值、零。

()(4)一个分子的动能和分子势能的总和叫作该分子的内能。

()(5)当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化。

()(6)温度高的物体一定比温度低的物体内能大。

()提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×深度思考甲、乙两名同学对0 ℃的水和0 ℃的冰进行了如下争论：甲说：“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等。

质量相同时，冰的体积大，因此冰的分子势能大，所以说冰的内能大于水的内能。

”乙说：“0 ℃的水变成0 ℃的冰需要向外界放出热量，在质量相同的情况下，水的内能大于冰的内能。

”请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的？提示：乙同学的说法成立。

第四节动能和势能冶河镇中学殷荣辉一、教学课题第十五章功和机械第四节动能和势能二、教案背景1．面向学生：九年级学生2．学科：物理3．课时：14．学生课前准备：圆珠笔、纸等器材5．上课地点：多媒体教室三、教材分析本课是人教版初中物理第十五章第四节的内容，包括能量、动能、重力势能、弹性势能和影响动能、重力势能大小的因素。

内容与生活联系紧密，教材从日常生活现象入手列举了子弹、流水、汽车、风等能够对外做功，以便使学生对运动的物体具有能量形成比较清楚的印象。

体现了从生活走向物理，从物理走向社会这一新理念，教材安排的特点是先简单介绍功和能的关系，教材中的“小资料”及“想想议议”引导学生从能量的角度展开讨论，还安排了两个实验，让学生通过观察了解动能、重力势能的大小与什么因素有关。

在讨论和口述的过程中，有效地锻炼了学生的语言表达能力。

教学准备：教学之前查阅相关教学资料，找了很多教案、教学设计、课件参考，了解到教学的重点、难点。

在实验探究过程中，设及两种研究物理问题的方法——控制变量法，转换法。

学生在探究过程中，受到科学方法的训练，通过亲自动手操作、直观感知动能和重力势能的决定因素，为下节机械能及其转化作了充分的准备。

确定课堂教学形式和方法，根据课堂教学需要，下载相关视频、图片，制成ppt演示课件四、教学流程：情景引入——问题提出——设计实验——进行实验与活动——分析论证——得出结论——实际应用五、教学目标：1.知识与技能（1）．理解动能和势能的基本概念，并能识别具有动能和势能物体的事例。

（2）理解动能、势能的大小跟什么因素有关。

2、过程与方法（1）熟练掌握分类法、控制变量法等具体的研究方法。

（2）通过参与科学探究活动，培养初步的科学探究能力。

3、情感态度与价值观（1）使学生通过知识的探索过程形成研究探索的意识和敢于创新的精神。

（2）在与小组成员一起探索的过程中，养成与人共处、协作学习的习惯。

形成尊重事实、探索真理的科学态度【教学重点】：1．动能和势能的概念。