5 内能
教学建议
物体是由分子组成的,组成物体的大量分子在永不停息地做无规则热运动,所以每个分子都有分子动能。由于物体内分子是 大量的,各个分子的速率大小不同,因此,每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,因此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,这个平均值叫作分子热运动的平均动能。学习布朗运动和扩散现象时 ,我们知道二者都与温度有关系,温度越高,布朗运动越剧烈,扩散也越快。依照分子动理论,说明温度升高后分子无规则运动加剧。用分子热运动的平 均动能可以说明,温度升高,分子热运动的平均动能增大。
“思考与讨论”是为了帮助学生理解分子势能随分子间距离变化的势能曲线,尽量让学生通过问题的解答和已有的知识,自己独立思考完成。通过此项活动,培养学生对物理概念和规律的理解能力及综合宏观量来分析微观量的方法和能力 。体会在分子间势能与分子间距离的关系上所渗透的归纳推理方法,通过分子势能和弹性势能的类比渗透类比分析的研究方法。
教 学中要注意内能与机械能的区别:
(1)物体机械运动对应着机械能,热运动对应着内能。内能和机械能是两种不同形式的能量。
(2)内能是由物体内大量分子的热运动和分子间的相对位置决定的能量,是所有分子热运动动能和分子势能的总和,而不是分子定向移动的动能,它与物体的温度、体积等因素有关;而机械能是由物体做机械运动和物体形 变决定的能量,它 是对宏观物体整体来说的。
(3)物体具有内能的同时又可以具有机械能。当物体机械能增加时,内能不一定增加 ,但机械能与内能之间可以相互转化。
