第一篇:高二物理《機械能守恒定律》教案
江蘇省蘇州市藍纓學校高二物理《機械能守恒定律》教案
在離地面高h的地方,以v0的速度斜向上拋出一石塊,v0的方向與水平成?角,若空氣阻力不計,求石塊落至地面的速度大小.(看例題課件)
設石塊的質量為m,因空氣阻力不計,石塊在整個運動過程只受重力,只有重力做功,石塊機械能保持守恒.
現取地面為零重力勢能面.
石塊在拋出點的機械能:E1?12mv0?mgh 2石塊在落地點的機械能: 據
列出等式 可得:
從以上解答可看出,應用機械能守恒定律解題簡潔便利,顯示出很大的優(yōu)越性,不僅 適合于直線運動,也適合于做曲線運動的物體,分析以上解題過程,還可歸納出 1.應用機械能守恒定律解題的基本步驟
(l)根據題意,選取研究對象(物體或相互作用的物體系)
(2)分析研究對象在運動過程中所受各力的做功情況,判斷是否符合機械能守恒的條件.
(3)若符合定律成立的條件,先要選取合適的零勢能的參考平面,確定研究對象在運 動過程的初、末狀態(tài)的機械能值.
(4)根據機械能守恒定律列方程,并代人數值求解.
2.在應用機械能守恒定律時,要注意其他力學定理、定律的運用,對物體的整個過程 進行綜合分析.再舉一例.
如圖所示,光滑的傾斜軌道與半徑為R的圓形軌道相連接,質量為。的小球
在傾斜軌道上由靜止釋放,要使小球恰能通過圓形軌道的最高點,小球釋放點離圓形軌道 最低點多高?通過軌道點最低點時球對軌道壓力多大?(看例題課本)
小球在運動過程中,受到重力和軌道支持力,軌道支持力對小球不做功,只有重力做功,小球機械能守恒.
取軌道最低點為零重力勢能面.
因小球恰能通過圓軌道的最高點C,說明此時,軌道對小球作用力為零,只有重力提供向心力,根據牛頓第二定律可列
vc21vc2mmg?m 得 m?gR
R2R2在圓軌道最高點小球機械能EC?1mgR?2mgR 2在釋放點,小球機械能為 EA?mgh 根據機械能守恒定律 EC?EA 列等式:
51mgR?mg2R 解設h?R
2212同理,小球在最低點機械能 EB?mvB
2mgh?EB:ECvB?5gR
小球在B點受到軌道支持力F和重力 根據牛頓第二定律,以向上為正,可列
2vBF?mg?mRF?6mg
據牛頓第三定律,小球對軌道壓力為6mg.方向豎直向下.
在較復雜的物理現象中,往往要同時應用動量守恒定律和機械能守恒定律,明確這兩個定律應用上的差異,可正確運用它們,客觀反映系統(tǒng)中物體間的相互作用,準確求出有關物理量.
【例】 在光滑的水平面上,置放著滑塊A和B,它們的質量分別為m1和m2,B滑塊與一輕彈簧相連,彈簧的另一端固定在豎直的墻上,滑塊A以速度v0與靜止的滑塊B發(fā)生正碰后粘合一起運動并壓縮彈簧,如圖所示,求此過程中彈簧的最大彈性勢能(看例課課件)
滑塊A與B碰撞瞬間,對于滑塊A、B組成的物體系,所受合外力為零,動量守恒,得
m1v0?(m1?m2)v
在滑塊A、B粘合一起運動壓縮彈簧時,只有彈簧的彈力做功,A、B滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,彈簧彈性勢能最大時,滑塊A、B動能為零.動能全部變?yōu)閺椈傻膹椥詣菽埽瑒t
Ep?1(m1?m2)v2兩式聯立解,可得
2(四)總結、擴展
1.在只有重力和彈力做功的情況下,可應用機械能守恒定律解題.也可以用動能定理解題,這兩者并不矛盾.前者往往不深究過程的細節(jié)而使解答過程顯得簡捷,但后者的應用更具普遍性.
2.動量守恒定律和機械能守恒定律的比較
(l)兩個定律的研究對象都是相互作用的物體組成的系統(tǒng).兩個定律的數學表達公式中
第二篇:高一物理機械能守恒定律教案41
高一物理機械能守恒定律教案41.6機械能守恒定律
一、教學目標
.在已經學習有關機械能概念的基礎上,學習機械能守恒定律,掌握機械能守恒的條件,掌握應用機械能守恒定律分析、解決問題的基本方法。
2.學習從功和能的角度分析、處理問題的方法,提高運用所學知識綜合分析、解決問題的能力。
二、重點、難點分析
.機械能守恒定律是本章教學的重點內容,本節(jié)教學的重點是使學生掌握物體系統(tǒng)機械能守恒的條件;能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機械能;能夠應用機械能守恒定律解決有關問題。
2.分析物體系統(tǒng)所具有的機械能,尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能,是本節(jié)學習的難點之一。在教學中應讓學生認識到,物體重力勢能大小與所選取的參考平面有關;而重力勢能的變化量是與所選取的參考平面無關的。在討論物體系統(tǒng)的機械能時,應先確定參考平面。
3.能否正確選用機械能守恒定律解決問題是本節(jié)學習的另一難點。通過本節(jié)學習應讓學生認識到,從功和能的角度分析、解決問題是物理學的重要方法之一;同時進一步明確,在對問題作具體分析的條件下,要能夠正確選用適當的物理規(guī)律分析、處理問題。
三、教具
演示物體在運動中動能與勢能相互轉化。
器材包括:麥克斯韋滾擺;單擺;彈簧振子。
四、主要教學過程
引入新課
結合復習引入新課。
前面我們學習了動能、勢能和機械能的知識。在初中學習時我們就了解到,在一定條件下,物體的動能與勢能可以相互轉化,下面我們觀察演示實驗中物體動能與勢能轉化的情況。
[演示實驗]依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子,提醒學生注意觀察物體運動中動能、勢能的變化情況。
通過觀察演示實驗,學生回答物體運動中動能、勢能變化情況,教師小結:
物體運動過程中,隨動能增大,物體的勢能減小;反之,隨動能減小,物體的勢能增大。
提出問題:上述運動過程中,物體的機械能是否變化呢?這是我們本節(jié)要學習的主要內容。
教學過程設計
在觀察演示實驗的基礎上,我們從理論上分析物理動能與勢能相互轉化的情況。先考慮只有重力對物體做功的理想情況。
.只有重力對物體做功時物體的機械能
問題:質量為m的物體自由下落過程中,經過高度h1處速度為v1,下落至高度h2處速度為v2,不計空氣阻力,分析由h1下落到h2過程中機械能的變化。
分析:根據動能定理,有
下落過程中重力對物體做功,重力做功在數值上等于物體重力勢能的變化量。取地面為參考平面,有
wG=mgh1-mgh2
由以上兩式可以得到
引導學生分析上面式子所反映的物理意義,并小結:下落過程中,物體重力勢能轉化為動能,此過程中物體的機械能總量不變。
指出問題:上述結論是否具有普遍意義呢?作為課后作業(yè),請同學們課后進一步分析物體做平拋和豎直上拋運動時的情況。
明確:可以證明,在只有重力做功的情況下,物體動能和勢能可以相互轉化,而機械能總量保持不變。
提出問題:在只有彈簧彈力做功時,物體的機械能是否變化呢?
2.彈簧和物體組成的系統(tǒng)的機械能
以彈簧振子為例,簡要分析系統(tǒng)勢能與動能的轉化。
明確:進一步定量研究可以證明,在只有彈簧彈力做功條件下,物體的動能與勢能可以相互轉化,物體的機械能總量不變。
綜上所述,可以得到如下結論:
3.機械能守恒定律
在只有重力和彈簧彈力對物體做功的情況下,物體的動能和勢能可以相互轉化,物體機械能總量保持不變。這個結論叫做機械能守恒定律。
提出問題:學習機械能守恒定律,要能應用它分析、解決問題。下面我們通過具體問題的分析來學習機械能守恒定律的應用。在具體問題分析過程中,一方面要學習應用機械能守恒定律解決問題的方法,另一方面通過問題分析加深對機械能守恒定律的理解與認識。
4.機械能守恒定律的應用
例1.在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出一小球,不計空氣阻力,取g=10m/s2,求小球落地速度大小。
引導學生思考分析,提出問題:
前面學習過應用運動合成與分解的方法處理平拋運動,現在能否應用機械能守恒定律解決這類問題?
小球拋出后至落地之前的運動過程中,是否滿足機械能守恒的條件?如何應用機械能守恒定律解決問題?
歸納學生分析的結果,明確:
小球下落過程中,只有重力對小球做功,滿足機械能守恒條件,可以用機械能守恒定律求解;
應用機械能守恒定律時,應明確所選取的運動過程,明確初、末狀態(tài)小球所具有的機械能。
例題求解過程:
取地面為參考平面,拋出時小球具有的重力勢能Ep1=mgh,動能
落地時小球的速度大小為
提出問題:請考慮用機械能守恒定律解決問題與用運動合成解決問題的差異是什么?
例2.小球沿光滑的斜軌道由靜止開始滑下,并進入在豎直平面內的離心軌道運動,如圖所示,為保持小球能夠通過離心軌道最高點而不落下來,求小球至少應從多高處開始滑下?已知離心圓軌道半徑為R,不計各處摩擦。
提出問題,引導學生思考分析:
小球能夠在離心軌道內完成完整的圓周運動,對小球通過圓軌道最高點的速度有何要求?
從小球沿斜軌道滑下,到小球在離心軌道內運動的過程中,小球的機械能是否守恒?
如何應用機械能守恒定律解決這一問題?如何選取物體運動的初、末狀態(tài)?
歸納學生分析的結果,明確:
小球能夠通過圓軌道最高點,要求小球在最高點具有一定速度,即此時小球運動所需要的向心力,恰好等于小球所受重力;
運動中小球的機械能守恒;
選小球開始下滑為初狀態(tài),通過離心軌道最高點為末狀態(tài),研究小球這一運動過程。
例題求解過程:
取離心軌道最低點所在平面為參考平面,開始時小球具有的機械能E1=mgh。通過離心軌道最高點時,小球速度為v,此時小球的機械能
成完整的圓周運動。
進一步說明:在中學階段,由于數學工具的限制,我們無法應用牛頓運動定律解決小球在離心圓軌道內的運動。但應用機械能守恒定律,可以很簡單地解決這類問題。
例3.長l=80cm的細繩上端固定,下端系一個質量m=100g的小球。將小球拉起至細繩與豎直方向成60°角的位置,然后無初速釋放。不計各處阻力,求小球通過最低點時,細繩對小球拉力多大?取g=10m/s2。
提出問題,引導學生分析思考:
釋放后小球做何運動?通過最低點時,繩對小球的拉力是否等于小球的重力?
能否應用機械能守恒定律求出小球通過最低點時的速度?
歸納學生分析結果,明確:
小球做圓周運動,通過最低點時,繩的拉力大于小球的重力,此二力的合力等于小球在最低點時所需向心力;
繩對小球的拉力不對小球做功,運動中只有重力對球做功,小球機械能守恒。
例題求解過程:
小球運動過程中,重力勢能的變化量ΔEp=-mgh=-mgl,在最低點時繩對小球的拉力大小為
提出問題:通過以上各例題,總結應用機械能守恒定律解決問題的基本方法。
歸納學生的分析,作課堂小結。
五、小結
.在只有重力做功的過程中,物體的機械能總量不變。通過例題分析要加深對機械能守恒定律的理解。
2.應用機械能守恒定律解決問題時,應首先分析物體運動過程中是否滿足機械能守恒條件,其次要正確選擇所研究的物理過程,正確寫出初、末狀態(tài)物體的機械能表達式。
3.從功和能的角度分析、解決問題,是物理學研究的重要方法和途徑。通過本節(jié)內容的學習,逐步培養(yǎng)用功和能的觀點分析解決物理問題的能力。
4.應用功和能的觀點分析處理的問題往往具有一定的綜合性,例如與圓周運動或動量知識相結合,要注意將所學知識融匯貫通,綜合應用,提高綜合運用知識解決問題的能力。
六、說明
勢能是相互作用的物體系統(tǒng)所共有的,同樣,機械能也應是物體系統(tǒng)所共有的。在中學物理教學中,不必過份強調這點,平時我們所說物體的機械能,可以理解為是對物體系統(tǒng)所具有的機械能的一種簡便而通俗的說法。
第三篇:高一物理機械能守恒定律
§7.8機械能守恒定律
一、預習指導:
1、知道機械能的各種形式,能夠分析動能與勢能(包括彈性勢能)之間的相互轉化問題
2、能夠根據動能定理和重力做功與重力勢能變化間的關系,推導出機械能守恒定律
3、會根據機械能守恒的條件判斷機械能是否守恒,能運用機械能守恒定律解決有關問題
4、能從能量轉化的角度理解機械能守恒條件,領會運用機械能守恒定律解決問題的優(yōu)越性
5、閱讀課本P69—P71
二、問題思考:
1、我們說功是能量轉化的量度,這句話的物理意義是什么?
2、機械能守恒定律的研究對象是什么?
3、物體系機械能守恒的條件是什么?
三、新課教學:
【例l】關于機械能守恒定律的適用條件,下列說法中正確的是
()A.只有重力和彈力作用時,機械能守恒
B.內力只有重力和彈力作用,同時還有其他外力作用,但只要合外力為零.機械能守恒 C.內力只有重力和彈力作用,同時還有其他外力作用,但只要其他外力的功為零,機械能守恒
D.炮彈在空中飛行不計阻力時,僅受重力作用,所以爆炸前后機械能守恒
【例2】如圖所示.用輕繩跨過定滑輪懸掛質量為m1、m2的兩個物體,已知m1>m2.若滑輪質量及一切摩擦都不計,系統(tǒng)由靜止開始運動的過程中
()A.m1、m2各自的機械能守恒
B.m2減少的機械能等于m1增加的重力勢能 C.m2減少的重力勢能等于m1增加的重力勢能 D.m1、m2的機械能之和保持不變
【例3】質量分別為2m和m的可看作質點的小球A、B,用不計質量不可伸長的細繩相連,跨在半徑為R的固定的光滑圓柱的兩側,如圖所示.開始時A球和B球與圓柱軸心同高,然后釋放,則B球到達最高點時的速度為多少?
四、課后練習:
1.(單選)下列四個選項的圖中,木塊均在固定的斜面上運動,其中圖A、B、C中的斜面是光滑的,圖D中的斜面是粗糙的,圖A、B中的F為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示.圖A、B、D中的木塊向下運動,圖C中的木塊向上運動,在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是
()2.(單選)在下列實例中,不計空氣阻力,機械能不守恒的是
()A.做斜拋運動的手榴彈
B.沿豎直方向自由下落的物體 C.起重機將重物體勻速吊起
D.沿光滑豎直圓軌道運動的小球
3.(單選)如圖所示,從H高處以v平拋一小球,不計空氣阻力,當小球距地面高度為h時,其動能恰好等于其勢能,則
()A.h=H/2 B.h
4.(多選)下列實例中,物體機械能守恒的是
()A.物體沿光滑的斜面向上加速運動
B.在空氣阻力不計的條件下,拋出后的手榴彈在空中做拋體運動 C.沿光滑固定的曲面自由下滑的物體 D.物體在豎直平面內做勻道圓周運動
5.(多選)如圖所示.兩個質量相同的小球A、B分別用線懸在等高的O1、O2點,A球的懸線比B球的長.把兩球的懸線均拉到水平位置后,將小球無初速度釋放.則經最低點時(以懸點為零勢能點)
()A.A球的速度大于B球的速度 B.A球的動能大于B球的動能 C.A球的機械能大于B球的機械能 D.A球的機械能等于B球的機械能
6.如圖所示,長度為2r的均勻直桿.它的兩端恰放在半徑為r的四分之一光滑圓弧AB的兩瑞.BC為光滑水平軌道,直桿由靜止開始下滑.當直桿全部滑到水平軌道上時的速度為
.
7.如圖所示,斜面的傾角為30°,頂端離地面高度為0.2 m,質量相等的兩個小球A、B用恰好等于斜面長的細繩相連.使B在斜面頂端,A在斜面底端.現把B稍許移出斜面,使它由靜止開始沿斜面的豎直邊下落.所有摩擦均忽略不計,g取10 m/s2.求:
(1)B球剛落地時,A球的速度;
(2)B球落地后,A球向上最多還能運動多遠?
8.如圖所示,質量為m的物體以某一初速度從A點向下沿軌道運動.不計空氣阻力,軌道全部光滑,若物體通過半圓形軌道的最低點B時的速度為3gR,求:
(1)物體在A點時的速度;
(2)物體離開C點還能上升多高.
第四篇:機械能守恒定律教案(模版)
《機械能守恒定律》教案
教學目標:
知識與技能
1.知道什么是機械能,知道物體的動能和勢能可以相互轉化.
2.會正確推導物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恒,理解機械能守恒定律的內容,知道它的含義和適用條件.
3.在具體問題中,能判定機械能是否守恒,并能列出機械能守恒的方程式。過程與方法
學會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒. 情感、態(tài)度與價值觀
通過能量守恒的教學,使學生樹立科學觀點,應用機械能守恒定律解決具體問題. 教學重點
1.掌握機械能守恒定律的推導、建立過程,理解機械能守恒定律的內容. 2.在具體的問題中能判定機械能是否守恒,并能列出定律的數學表達式. 教學難點
1.從能的轉化和功能關系出發(fā)理解機械能守恒的條件.
2.能正確判斷研究對象在所經歷的過程中機械能是否守恒,能正確分析 教學過程
一、復習:重力勢能、動能表達式是什么?動能定理表達式什么? 動能和勢能的相互轉化 演示:如圖,試分析:
1、小球受哪些力的作用?
2、哪些力對小球做功?
3、能量如何轉化?
你還能舉出動能和勢能的相互轉化的例子嗎?
二、進行新課 機械能守恒定律
(參閱課本70頁圖7.8—3的問題,學生自主推導)物體沿光滑曲面滑下,只有重力對物體做功.用我們學過的動能定理以及重力的功和重力勢能的關系,推導出物體在A處的機械能和B處的機械能相等. 引導1:請寫出推導過程:(學生討論推導)引導2:根據推導的結果用文字敘述應該是什么? 引導3:這個結論的前提是什么? 典型例題分析:
例1:學生嘗試獨立解決例題1,在解決問題中體會用機械能守恒定律解決問題的思路)分析下列情況下機械能是否守恒?(A.跳傘運動員從空中勻速下落過程 B.物體以8m/s2在空中下落過程
C.物體作平拋運動過程
D.物體以不變的速率在豎直平面內做曲線運動 練習:關于機械能是否守恒的敘述,正確的是()A.作勻速直線運動的物體的機械能一定守恒。B.作勻變速運動的物體機械能可能守恒。C.外力對物體做功為零時,機械能一定守恒。D.只有只受重力時,物體機械能才守恒
例題
2、把一個小球用細線懸掛起來,就成為一個擺,擺長為L,最大傾角為θ.小球到達最底端的速度是多大? 引導1:請寫出解答過程:
引導2:請你總結一下用機械能守恒定律解決問題的三、達標訓練(學生練習)題在學案中
四、小結:本節(jié)課的主要內容
五、作業(yè):《創(chuàng)新方案》課堂達標
思路:
第五篇:高二物理內能教案
教案示例 ——物體的內能
一、教學目標
1.知道分子熱運動的動能跟溫度有關,知道溫度是分子熱運動平均動能的標志.
2.知道什么是分子的勢能;知道改變分子間的距離必須克服分子力做功,因而分子勢能發(fā)生變化;知道分子勢能跟物體體積有關.
二、重點難點
重點:物體的內能和決定物體內能的因素.
難點:分子間做功跟分子勢能變化的關系.
三、教與學
教學過程:
在自然界中能量的存在形式是多種多樣的,每種的運動形式對應著相應的能.在機械運動中,由于物體的運動而使物體具有動能,由于物體與地球之間存在相對作用,并由它們的相對位置決定了重力勢能,那么我們會自然地想到由于組成物體的大量分子都在永不停息地做無規(guī)則運動,分子間存在相互作用力,(分子力只與相對位置有關)也應存在與此相對應的能量.
(一)分子的動能
溫度
1.分子動能:組成物體的分子由于熱運動而具有的能叫做分子動能.
(1)大量分子的運動速率不盡相同,以中等速率者占多數.
在研究熱現象時,有意義的不是一個分子的動能,而是大量分子動能的平均值.
(2)平均動能:物體里所有分子動能的平均值叫做分子熱運動的平均動能.
2.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,溫度越高,物體分子熱運動的平均動能越大.
【注意】
(1)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也不一定相同.
(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.
(二)分子勢能
1.分子勢能:由于分子間存在相互作用力,并由它們的相對位置決定的能叫做分子勢能.
2.分子力做功跟分子勢能變化的關系(類同于重力做功與重力勢能變化的關系)
分子力做正功時,分子勢能減少,分子力做負功時,分子勢能增加.
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()時,分子勢能為零.
②在 的條件下,分子力為引力,當兩分子逐漸靠近至 過程中,分子力做正功,分子勢能減小.
在 的條件下,分子力為斥力,當兩分子間距離增大至 過程中,分子力也做正功,分子勢能也減小.
結論:當兩分子間距離
(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.也叫做物體的熱力學能.
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(guī)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
時,分子勢能最小(且為負值).
(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的距離三個因素決定.
(四)物體的內能跟機械能的區(qū)別
1.能量的形式不同.物體的內能和物體的機械能分別跟兩種不同的運動形式相對應,內能是由于組成物體的大量分子的熱運動及分子間的相對位置而使物體具有的能.而機械能是由于整個物體的機械運動及其與它物體間相對位置而使物體具有的能.
2.決定能量的因素不同.內能只與(給定)物體的溫度和體積有關,而與整個物體的運動速度路物體的相對位置無關.機械能只與物體的運動速度和跟其他物體的相對位置有關,與物體的溫度體積無關.
3.一個具有機械能的物體,同時也具有內能;一個具有內能的物體不一定具有機械能.
[例1]有兩個分子,用r表示它們之間的距離,當力和引力相等,使兩分子從相距很遠處((時,兩分子間的斥)逐漸靠近,直至不能靠近為止).在整個過程中兩分子間相互作用的勢能()
A.一直增加
B.一直減小
C.先增加后減小
D.先減小后增加
【解析】根據動和能的關系,分子勢能的變化是和分子力和功相聯系的.分子力對分子做正功,分子勢能減小;分子克服分子力做功,分子勢能增加.當時,分子間引力和斥力相等,表現分子力等于零;當表現出的分子力為引力;當兩分子從 處靠近,直至
時,分子引力大于斥力,時分子引力小于斥力,表現出分子力為斥力,在 為止的整個過程中,當
時分子力做正功,使分子勢能減少,當當
時,則分子克服分子力做功,分子勢能增加,不難看出,時分子勢能最小。
正確選項為D.
[例2]若已知分子勢能增大,則在這個過程中()
A.一定克服分子力做功
B.分子力一定減小
C.分子間距離的變化情況無法確定
D.以上說法都不正確
【解析】分子勢能增大,說明分子力一定做負功,或者說一定克服分子力做功,所以選項A正確.我們知道,當減小;當
時,分子勢能增大說明r增大,分子力 時,分子勢能增大說明r減小,分子力增大,因題目未說明初始狀態(tài)分子間的距離r是大于、小于或等于,所以對分子力和分子距離的變化情況無法確定,選項C正確,B和D錯誤.
[例3]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()
A.甲氣體溫度,一定高于乙氣體的溫度
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]正確答案是C.A認為氣體分子平均速率大,溫度就高,這是對氣體溫度的微觀本質的錯誤認識,氣體溫度是氣體分子平均動能的標志,而分子的平均動能不僅與分子的平均速率有關,還與分子的質量有關.本題涉及兩種不同氣體(即分子質量不同),它們的分子質量無法比較.因而無法比較兩種氣體溫度的高低.故A、B錯,C正確,速率的平均值大,并不一定每個分子速率都大,故D錯.
[例4]用力拉著鐵塊在水平面上運動,鐵塊內能和機械能有沒有變化?
【解析】當地面光滑時,鐵塊由受到外力后將做加速運動,速度越來越大,但勢能保持不變,所以鐵塊的機械能增加,增加的機械能等于外力對它所做的功.由于運動過程中,鐵塊所含的分子數,分子無規(guī)則運動的平均動能和分子勢能都不變化,因而鐵塊內能不變.
當地面不光滑時,鐵塊運動中時刻受摩擦力的作用,若所受外力等于地面摩擦力,鐵塊將勻速運動,機械能不變.若所受外力大于地面的摩擦力,鐵塊做加速運動,克服摩擦做功將機械能轉變?yōu)閮饶埽渲幸徊糠质硅F塊溫度升高,分子的平均動能增大,鐵塊的機械能和內能都增加.
【小結】物體的內能是組成物體的所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和.溫度是物體分子熱運動平均動能的標志.
教案點評:
本節(jié)重點物體的內能和決定物體內能的因素.教案圍繞這些重點,對分子的動能、溫度、平均動能、分子勢能及其關系等知識點進行講解,同時結合例題分析,由淺入深,思路明確,合理使用此教案可以達到較好的教學效果.