选修3-3
第七章 分子运动论
章首语:??古希腊学者德谟克列特认为这是由于花的原子飘到了人们的鼻子里。他认为“只有原子和虚空是真实的。”古人的原子论只是属于思辨的范畴,无法得到实验验证。随着??
渗透科学方法的教育。中国古代的学者??
第1节 物体是由大量分子组成的
P2实验:用油膜法估测分子的大小 分成了三个小问题,效果就不一样:
1. 怎样估算油酸分子的大小? ……
2. 如何获得很小的1滴油酸?怎样测量它的体积? ……
3. 如何测量油膜的面积? ……
这样 …… 就可以算出油酸分子的尺寸。
提出问题有助于鼓励学生独立思考,思维有条理,搭台阶。
第2节 分子的热运动
P7布朗运动的解释:统计起伏。不必讲给学生提这个术语,但可举例。
P7说一说:
图7.2-5是法国物理学家佩兰(J. B. Perrin)在1908年研究布朗运动时对
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三个运动微粒位臵变化的真实记录。根据这个实验事实,你能不能否定布朗运动是由外界因素(例如振动、对流等)引起的说法?
这是个科学探究:已经提出了问题,有人做出了猜想与假设,需要学生进行分析和论证(最终要否定)。不一定相同的答案,有道理就行。
图7.2-5 第3节 分子间的作用力
与原来的教材相比,内容相同,但台阶很细:
请在图7.3-2中作出一个分子所受另一个分子的斥力与引力的合力随分子间距离r变化的图象。例如,当r=OP时,这个分子所受斥力的大小可以用线段PC的长度表示,所受引力的大小用PD的长度表示。从C向下作CQ=PD,于是线段PQ的长度就代表了合力F的大小:F=F斥-F引。
图7.3-2图7.5-1分子间的作用力与距离的关系 再作出r取其他大约10个值时代表合力的点,连成平滑曲线。这条曲线将在第5节用到,因此作图时要尽可能准确。
讨论这条曲线的含义。
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第4节 温度和温标
本节思路
系统、状态参量
↓
平衡态(指一个系统的状态)
(各宏观部分之间没有能流、粒子流――力学、热学、化学)
↓
热平衡(指两个系统间的关系)
(状态参量不变)
↓
共同的某个热学物理量――称为温度
(气体共同的力学量――压强、导体共同的电学量――电势 ??)
“平衡态”、“热平衡”、“温度”都不追求严格的定义
P13热力学温标只要求会换算:T = t +273.15 K 国家标准:表示温度差时“K”与“℃”通用
第5节 内能
P16图7.5-1的目的:
原来习惯于通过力了解运动趋势 还要习惯于通过势能了解运动趋势
思考与讨论
假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为零。使分子A固定,分子B在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近,直至相距很近很近。两分子距离为r0时分子间的引力与斥力平衡。把移动
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图7.5-1 过程分为r>r0和r 1. 这两个阶段中外力在做正功还是负功?分子势能各在怎样变化? 2. 分子势能何时最低? 3. 在图7.5-1中画出分子势能Ep与分子距离r关系的曲线,要求表现出Ep最小值的位臵及Ep变化的大致趋势。 4. 如果两个分子只受两者间分子力的作用,从力的角度讲,什么情况下两分子处于平衡状态?从分子势能的角度讲呢? 这是个练习,练习功、势能、力三者的关系。 本节给出了内能的分子物理学定义,后面还要从热力学角度给出定义。 第八章 气体 第1节 气体的等温变化 课程标准要求:“通过实验,了解气体实验定律??” 本书只做关于玻意耳定律的实验。 再次用到通过图象寻找规律的方法:P?1 V图8.1-2 图8.1-1研究气体等温变化的实验装置 4 第2节 气体的等容变化和等压变化 等容变化和等压变化都不再做实验。 P23要把坐标轴位置变化的意义说清楚: 图8.2-1等容变化 P24做一做:测绘烧瓶内空气的 V-T图象,可不做。 P25思考与讨论:本意是训练从图象获取信息的能力 第3节 理想气体的状态方程 十几年来气体内容有上有下,矛盾的选择。 课标要求:“??了解气体实验定律??” 2002年大纲要求:“气体的体积、压强、温度间的关系(A)”。 二者都是较低要求,但大纲提的是“??的关系”,而课标提的是“实验定律”,既是定律,就是定量的。 第4节 气体热现象的微观意义 5