物理是具有方法论性质，被人们公认为最重要的基础科学。精品小编准备了高二年级上册物理第十一章教案，具体请看以下内容。

【教学目的】

1、知道什么是分子的动能，知道温度是物体分子的平均动能的标志

2、知道什么是分子的势能，了解决定分子势能的微观因素和宏观因素

3、掌握物体内能的概念，知道内能和那些宏观因素有关

4、了解改变内能的两种方式

【教学重点】

物体的内能，决定内能的宏观因素

【教学难点】

分子势能变化和分子力、分子间距的关系

【教具】

厚壁玻璃汽缸(含活塞)、药棉、乙醚

【教学过程】

○、引入

学生答问：1、分子力的作用范围是多大?

2、在分子力的作用范围内，分子力的大小变化规律怎样?

3、在分子力的作用范围内，分子力的方向变化规律怎样?

随着分子力介绍的结束，分子动理论的这个单元也就告一个段落。在力学中，我们已经知道了，思考和解决物理问题的两大基本途径：动力学途径和能量动量途径。大的、方向性的东西，在不同的领域都是适用的。在热学的研究中，我们也可以从能量的角度得出相关规律——

一、分子的动能 温度

师：所有运动的物体都有动能，分子有质量、有速度，还能对悬浮在其中的颗粒产生撞击力，所以分子有动能是必然的。这种动能叫分子动能。

启发式提问：根据你对布朗运动实验的观察，分子运动有什么特点?

生：杂乱无章，在同一时刻，同一物体内的分子运动方向不相同，分子的运动速率也不相同，有的速率大，有的速率小，而绝大多数分子具有中等大小的速率。(*它们的速率随分子个数的分布是一个复杂的函数——称麦克斯韦速率分布。)

师：所以研究每个分子的动能显得毫无必要。科学家们引进了平均动能的概念。

师：学习布朗运动和扩散现象时，我们知道布朗运动与扩散现象都与温度有关，温度越高，布朗运动越激烈，扩散也越快。这说明温度升高后分子无规则运动加剧。也就是说，温度升高，分子热运动的平均动能增大。可见，温度是物体分子平均动能的标志。即温度高时，平均动能大，温度低时，平均动能小，(*定量的规律是正比关系 = kT …)所以我们说温度是物体分子平均动能的标志

这里所说的标志，事实上暗示了这样的潜台词：对于某个给定的物体，分子的平均动能只与温度这个单一的参量相关。很显然，要改变物体分子的平均动能，只要改变宏观参量——温度——即可

二、分子势能

师：地面上的物体与地球之间有相互作用力，因此，物体具有重力势能;发生了形变的弹簧各部分存在着相互作用力，因此在它们的相对位置发生变化时，它们之间便有弹性势能;分子间也存在着相互作用力，所以分子也具有由它们的相对位置所决定的能，称为分子势能。

下面我们对分子力做类似的研究——

板图：在图1中，上图展示有甲、乙两个原来相距为r0的分子，并且假定甲分子是固定的。

中图展示了，当把乙分子向甲靠近时…

学生活动，做功的定性讨论…

下图展示了，当把乙分子远离甲分子时…

学生活动，做功的定性讨论…

进一步的研究还表明，分子力做功也具有和路径无关的特点，因此我们就可以用势能的变化来量度分子力做功的情况。势能的变化与间距r相关，也就是与分子间的相对位置相关，所以说——

根据前面重力势能的定义方式，我们可以得知…

学生归纳：r>r0时，分子势能随r的变化关系;r

设问：在宏观的世界里，分子间距的改变体现为物体什么参量的改变?——是体积。

所以说，物体体积的改变，将是分子势能改变的外部标志。

过渡：在力学世界里，动能和势能构成了机械能，在热学世界里，分子的动能和势能构成了——

三、物体的内能

物体内能：物体中分子动能和分子势能的总合

设问：在这个定义中，我们应该注意哪些关键词呢?

首先，已有的分子动能和分子势能做过的介绍，既然平均动能由温度决定，势能由体积决定，我们可以想象，物体的内能肯定同时与宏观量温度和体积相关。

其次，我们还要注意，定义中说起分子动能时，是指的平均动能吗?

学生：不是。(是总动能!)

提问：总动能和平均动能有什么关系?

学生：总动能等于平均动能乘以分子总数(*即Σεk = N )。

提问：那么我们除了想到内能和问题体积相关外还会和什么因素相关?