山东省成武一中高中物理 7.5《内能》课件 新人教版选修33.ppt

7 5 内能 教学目标 1 了解组成物质的分子具有动能及势能 并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关 2 理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定 教学重点物体的内能是一个重要的概念 是本章教学的一个重点 学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系 教学难点分子势能 复习引入 1 物质是由大量分子组成的 分子直径的数量级是10 10m 2 分子的运动是热运动 布朗运动是分子无规则运动的间接反映 分子间有空隙 1 气体容易被压缩 说明气体分子之间有空隙 2 水和酒精混合后总体积变小 说明液体分子之间有空隙 3 高压压缩钢筒中的油 发现油透过筒壁渗出 说明钢微粒之间也有空隙 一 分子力间存在相互作用力 分子有空隙 而大量分子能聚在一起形成固体或液体 说明分子间存在引力 1 通过举例说明分子间存在引力 拉伸的物体 两块铅紧压在一起 2 通过举例说明分子间存在斥力 压缩物体 分子之间有相互作用的引力和斥力 当两个分子处于平衡位置时 引力等于斥力 当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时 斥力大于引力 当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时 斥力小于引力 当两个分子间的距离大于r0十倍以上时 引力和斥力均趋于零 1 当r r0 10 10m时 f引 f斥 分子力f分 0 处于平衡状态 r0 引力 引力 斥力 斥力 平衡位置 当两个分子之间的距离逐渐减小时 r0 引力 引力 斥力 斥力 平衡位置 当两个分子之间的距离逐渐减小时 r0 引力 引力 斥力 斥力 平衡位置 当两个分子之间的距离逐渐减小时 斥力 r0 引力 引力 斥力 平衡位置 当两个分子之间的距离逐渐减小时 斥力 r0 引力 引力 斥力 平衡位置 当两个分子之间的距离逐渐减小时 斥力 r0 引力 引力 斥力 平衡位置 当两个分子之间的距离逐渐减小时 斥力 r0 引力 引力 斥力 平衡位置 当两个分子之间的距离逐渐减小时 r0 斥力 平衡位置 当两个分子之间的距离逐渐减小时 r0 平衡位置 斥力 2 当r r0时 随r的减小 f引 f斥都增大 f斥比f引增大得快 f斥 f引 分子力表现为斥力 r减小 分子力增大 斥力 斥力 当两个分子之间的距离逐渐增大时 r0 引力 引力 平衡位置 斥力 斥力 当两个分子之间的距离逐渐增大时 r0 平衡位置 引力 引力 斥力 斥力 r0 平衡位置 对外表现为引力 引力 引力 斥力 斥力 3 当r r0时 随r的增加 f引 f斥都减小 f斥比f引减小得快 f斥 f引 分子力表现为引力 4 当r 10r0时 分子力等于0 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0 引力和斥力均趋于零 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0引力和斥力均趋于零 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0 引力和斥力均趋于零 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0 引力和斥力均趋于零 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0 引力和斥力均趋于零 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0 引力和斥力均趋于零 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0 引力和斥力均趋于零 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0 引力和斥力均趋于零 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0 引力和斥力均趋于零 r 10r0 4 当r 10r0时 分子力等于0 引力和斥力均趋于零 d 分子力和分子间距的变化图 1 分子间引力和斥力同时存在 2 f引 f斥随r增大而减小 但f斥减小更快 分子力和分子间距的变化图 分子间既有引力 也有斥力 引力和斥力同时存在 都随分子间距离r的增大而减小 随r的减小而增大 但斥力比引力变化得快 实际表现出来的分子力是引力与斥力的合力 小结 分子势能 分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能 分子的势能 地面上的物体 由于与地球相互作用 重力势能 发生弹性形变的弹簧 相互作用 弹性势能 分子间相互作用 分子势能 说明 1 如果r r0分子势能随r增大而增大 这与弹簧拉伸相似 如果r r0 分子势能随r减小而增大 这与弹簧压缩相似 r r0势能最小 2 一个物体的体积改变 分子势能也随改变 因此分子势能和它的体积有关 二 分子势能 说明 1 如果r r0分子势能随r增大而增大 这与弹簧拉伸相似 如果r r0 分子势能随r减小而增大 这与弹簧压缩相似 r r0势能最小 三 物体的内能 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和 叫做物体的热力学能 也叫内能 内能和物体的温度和体积有关 还和物体所含的分子数有关 机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的能 机械能中的动能和势能为物体的动能和势能 内能与机械能的区别 内能是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能 内能中的动能和势能是物体内分子的全部动能和势能 机械能可以为零 内能不为零 它们之间可以转化 二 物体的内能 分子因热运动而具有的能量 同温度下各分子的分子动能 k不同 分子动能的平均值仅和温度有关 分子间因有相互作用力而具有的 由它们相互位置决定的能量 r r0时 r p 0时 r p 0时 p最低 p随物态的变化而变化 物体内所有分子的 k和 p总和 物体的内能与温度和体积有关 巩固练习 1 下列说法中 哪些是错误的a 两块铅压紧以后能连在一起 说明铅块中铅分子间有引力b 固体和液体很难被压缩 说明分子间存在相互排斥的力c 碎玻璃不能拚在一起 是由于分子间存在相互作用的斥力d 拉断一根绳子需一定大小的拉力 说明分子间存很强的引力 2 下列现象和结论正确的是a 液体和固体很难被压缩 说明液体和固体分子间存在斥力b 液体和固体很难被压缩 说明液体和固体分子间无间隙c 物体不易被拉断 说明分子间存在着引力d 金属分子能聚集到一起形成金属块说明金属原子间的作用力一直表现为引力 3 将下列实验事实与产生的原因对应起来 水与酒精混合体积变小固体很难被压缩c 细绳不易拉断d 糖在热水中溶解得快e 冰冻食品也会变干 1 固体分子也在不停地运动2 分子运动的剧烈程度与温度有关3 分子间存在着引力4 分子间存在着斥力5 分子间存在着空隙 4 关于分子间的相互作用力 下列说法中正确的是a 分子间同时存在着引力和斥力 b 实际表现出来的分子是引力和斥力的合力 c 当分子间的距离r r0时 分子间不存在作用力 d 当分子间的距离缩小时 引力减小 斥力增大 5 甲 乙两分子相距较远 分子力为零 固定甲 乙逐渐靠近甲 直到不能再靠近的过程中a 分子力总是对乙做正功b 乙总是克服分子力做功c 先是乙克服分子力做功 后分子力对乙做正功d 先是分子力对乙做正功 后乙克服分子力做功 6 下图是分子间相互作用力与分子间距离的关系图象当r r0时 分子间的相互作用力的合力为零 下面说法中错误的是a rr0时 ep随r增大而减小d r r0时 ep随r增大先增大 后减小e 当r 时 分子势能为零 f分做正功 ep减小 f分做负功 ep增大 7 下列说法正确吗 a 物体所有分子的动能的总和 物体的动能b 速度快的分子比速度慢的分子温度高c 温度高物体中的分子运动速度大于温度低的物体中的分子运动速度 8 10kg500c水分子的平均动能 1kg500c水分子平均动能 10kg500c水的内能 1kg500c的水的内能 9 关于内能 下列说法正确的是a 温度相同的物体内能一样多b 一罐气放在卡车上随卡车做加速运动 罐中气体动能越来越大 所以内能也越来越大c 一定质量的物体的内能 由温度和体积决定d 某物体的内能为e 含分子数为n个 那么每个分子的内能为e n 10 关于内能 下列说法正确