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2019-2020年高中物理
7.5物体的内能(第3课时)教学案新人教版选修3-3课题
7.4物体的内能第3课时计划上课日期教学目标
(1)知道分子的动能,分子的平均动能,知道物体的温度是分子平均动能大小的标志;
(2)知道分子的势能跟物体的体积有关,知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律;
(3)知道什么是物体的内能,物体的内能与哪个宏观量有关,能区别物体的内能和机械能教学重难点区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点;分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点教学流程\内容\板书关键点拨加工润色1.下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是 .A.物体的温度越高,所含热量越多B.物体的内能越大,所含热量越多C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大D.物体的温度不变,其内能就不变解析 分子热运动的平均动能与温度有关,温度越高,分子热运动的平均动能越大,内能由物体的质量、温度和体积共同决定,并且内能是状态量,而热量是过程量,它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量.答案 C2.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是 .A.气体分子间的作用力增大B.气体分子的平均速率增大C.气体分子的平均动能减小D.气体的分子势能增大解析 气体在上升的过程中,温度不变,体积增大,分子的平均动能不变,平均速率不变,分子间的作用力减小,气体的分子势能增大.答案 D3.下列关于分子动能的说法,正确的是 .A.物体的温度升高,每个分子的动能都增加B.物体的温度升高,分子的总动能增加C.如果分子的质量为m,平均速率为v,则平均动能为mv2D.分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比解析 温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增加,但是其中个别分子的动能却有可能减小,A错、B对.分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值,所以C错、D对.答案 BD4.分子间距增大时,分子势能将 .A.增大B.减小C.不变D.不能确定解析 分子势能的变化与分子力做功紧密联系;当分子力做正功时,分子势能减小;当分子力做负功时,分子势能增加.1当rr0时,分子间的作用力为引力,将分子间距离增大时,分子力做负功,分子势能增大.2当rr0时,分子间的作用力为斥力,将分子间距离增大时,分子力做正功,分子势能减小.经以上分析可知本题D选项正确.答案 D5.在两个分子间的距离由r0平衡位置变为10r0的过程中,关于分子间的作用力F和分子间的势能Ep的说法中,正确的是 .A.F不断减小,Ep不断减小B.F先增大后减小,Ep不断增大C.F不断增大,Ep先减小后增大D.F、Ep都是先减小后增大解析 分子间距r=r0时,分子力F=0;随r的增大,分子力表现为引力,F≠0;当r=10r0时,F=0,所以F先增大后减小.在分子间距由r0至10r0的过程中,始终克服分子引力做功,所以分子势能一直增大,所以选项B正确,其他选项错误.答案 B6.下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是 .A.物体的温度越高,所含热量越多B.物体的内能越大,热量越多C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大D.物体的温度不变,其内能就不变化解析 物体的内能是一个状态量,而热量是一个过程量,只有在物体之间发生热传递时才伴随热量的转移,故A、B错,C对;物体的内能由物质的量、温度、体积等共同决定,温度不变,内能可能变化,故D错.答案 C7.把一个物体竖直下抛,下列哪种情况是在下落的过程中发生的不考虑空气阻力 .A.物体的动能增加,分子的平均动能也增加B.物体的重力势能减少,分子势能却增加C.物体的机械能保持不变D.物体的内能保持不变解析 物体下落的过程,不考虑空气阻力,只有系统内的重力做功,机械能不变;物体下落过程中,物体的温度和体积也没有发生变化,所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变,故A、B错误.答案 CD8.关于内能和机械能,下列说法正确的是 .A.物体的机械能损失时,内能却可能增加B.物体的内能损失时,机械能必然会减小C.物体内能为零时,机械能可以不为零D.物体的机械能为零时,内能可以不为零解析 在空中下降的物体由于克服空气阻力做功,机械能损失,因摩擦物体的温度升高,内能增加,A正确;物体静止时,温度降低,内能减少,而机械能可能不变,B错;分子运动永不停息而且分子间有相互作用,内能不可能为零,但机械能可以为零,C错、D正确.答案 AD9.关于物体的内能,下列叙述中正确的是 .A.温度高的物体比温度低的物体内能大B.物体的体积增大时,内能也增大C.内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同解析 温度高的物体与温度低的物体相比较,温度低的物体的分子平均动能小,但所有分子的热运动动能和分子势能的总和不一定小,即物体的内能不一定小,A错;物体的体积增大时,分子间的距离增大,分子势能发生变化,但不能确定分子势能是增大还是减小.即使分子势能增大,而分子的平均动能不能确定是否变化,也不能说明内能增大,B错;内能相同的物体是指物体内所有分子的功能和分子势能的总和相同,而它们的分子平均动能却不一定相同,C错;内能不同的物体,它们的温度却可能相同,即它们的分子平均动能可能相同,D正确.答案 D10.放在光滑水平面上的物体受到一个水平方向的作用力而做匀加速直线运动,有人说“随着物体运动加快,物体内分子的运动也加快,因此分子的平均动能增大,物体的温度升高.”这种说法是否正确?为什么?解析 这种说法是错误的.热运动是物体分子的无规则运动,这种无规则的运动是分子相对于物体的运动,物体运动时,物体内所有分子在无规则运动的基础上又叠加了一个“整体有序”的运动,这个“整体有序”的运动就是物体的机械运动,而物体的无规则运动跟温度有关,物体的温度越高,无规则运动越剧烈,物体的机械运动不会影响物体的温度,故物体的温度不会因物体的运动速度增大而升高,物体的机械运动和分子的热运动是两种不同形式的运动,简单地说,热运动是物体内大量分子的无序运动,而机械运动则是由大量分子组成的整体的有序运动,这两种运动形成可以相互转化,对应的两种形式的能,即机械能和内能可以相互转化.答案 见解析11.重1000kg的汽锤从
2.5m高处落下,打在质量为200kg的铁块上,要使铁块的温度升高40℃以上,汽锤至少应落下多少次?设汽锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温度取g=10m/s2,铁的比热c=
0.11cal/g·℃.解析 由机械能守恒可知,汽锤下落撞击铁块时刻的动能Ek=mgh=103×10×
2.5J=
2.5×104J由动能定理得,汽锤撞击铁块所做的功W=Ek-0=
2.5×104J使铁块温度升高40℃所需的热量Q=cmΔt=
0.11×103×200×40cal=
8.8×105cal=
3.696×106J设汽锤应下落n次,才能使铁块温度升高40℃,则由能量转化和守恒定律得n·W·η=Q故n==≈247次.答案 247次12.已知无烟煤的热值约为
3.2×107J/kg,一块蜂窝煤约含煤250g,水的比热容是
4.2×103J/kg·℃.若煤完全燃烧释放出的热有60%被水吸收,求一块蜂窝煤完全燃烧后可将多少水从10℃加热到100℃?保留三位有效数字.解析 煤完全燃烧放出的能量为Q1=
3.2×107×250×10-3J=8×106J由题意Q1×60%=cmΔt,且Δt=100-10℃=90℃,解得m=
12.7kg.答案
12.7kg作业布置教学心得。