高考物理一轮复习 第11章 热学 第1讲 分子动理论 内能课件 新人教版.ppt

走向高考 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 热学 第十一章 第1讲分子动理论内能 第十一章 1 掌握分子动理论的基本内容 2 知道内能的概念 3 会分析分子力 分子势能随分子间距离的变化 1 分子是具有各种物质的 性质的最小粒子 或是 如金属 或是 如盐类 或是 如有机物 2 用油膜法测得分子直径 有机物质的大分子除外 的数量级为 m 说明分子的体积极其微小 3 一般分子质量的数量级为 kg 4 分子间有间隙 5 阿伏加德罗常数 1mol的任何物质都含有相同的粒子数 这个数的测量值 na mol 1 物质是由大量分子组成的 化学 原子 离子 分子 10 10 10 27 10 28 6 02 1023 分子做永不停息的热运动 1 扩散现象 相互接触的物质彼此进入对方的现象 温度越高 扩散 2 布朗运动 在显微镜下看到的悬浮在液体中的 的永不停息的无规则运动 它是 而产生的 颗粒越小 运动越 温度越高 运动越 布朗运动 液体分子的运动 是分子热运动的反映 越快 固体颗粒 大量的液体分子对固体颗粒的撞击 明显 激烈 不是 分子间存在着相互作用力 1 分子间同时存在相互作用的 和 它们的合力叫分子力 2 特点 分子间的引力和斥力都随分子间的 增大而减小 随分子间距离的减小而增大 但斥力比引力变化更 引力 斥力 距离 快 1 温度两种意义 宏观上表示物体的 微观上标志物体内分子热运动的 它是物体分子 的标志 2 两种温标摄氏温标t 单位 在1个标准大气压下 水的冰点作为 沸点作为 热力学温标t 单位k 把 作为0k 绝对零度 0k 是 的极限 只能接近不能达到 温度与温标 冷热程度 剧烈程度 平均动能 0 100 273 15 低温 1 分子的平均动能 物体内分子动能的平均值叫分子平均动能 是分子平均动能的标志 温度越高 分子平均动能 2 分子势能 由分子间的相互作用和 决定的能量叫分子势能 物体的内能 温度 越大 相对位置 分子势能的大小与物体的体积有关 1 当分子间的距离r r0时 分子势能随分子间的距离增大而增大 2 当r r0时 分子势能随分子间的距离减小而增大 3 r r0时 分子势能最小 3 物体的内能 物体内所有分子的 的总和叫物体的内能 4 改变物体的内能的两种方式是 和 动能和势能 做功 热传递 4 任何物体都有内能 5 当分子力表现为引力时 分子势能随分子间距离的增大而增大 答案 1 布朗运动是固体小颗粒的无规则运动 2 3 4 5 答案 cd解析 当分子间的距离为r0时 引力等于斥力 分子力为零 并不是分子间无引力和斥力 a错误 当r r0时 随着距离的增大 分子间的引力和斥力都减小 但斥力比引力减小得快 故分子力表现为引力 b错误 答案 ab解析 由摄氏温标与热力学温标的关系可知a b正确 c d错误 微观量的估算 1 微观物理量 分子的质量m0 分子体积v0 分子直径d 2 宏观物理量 物质的质量m 体积v 密度 摩尔质量ma 摩尔体积va 3 阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁 根据油膜法测出分子的直径 可算出阿伏加德罗常数 反过来 已知阿伏加德罗常数 根据摩尔质量 或摩尔体积 就可以算出一个分子的质量 或一个分子所占据的体积 物体的内能 1 物体的内能与机械能的比较 2 内能和热量的比较 思路引导 1 分子的平均动能与什么因素有关 2 物体的内能与什么因素有关 答案 1 分子的平均动能仅与温度有关 2 物体的内能与温度 体积 物态和分子数有关 解析 本题考查温度与分子平均动能和内能的关系 要明确温度是分子平均动能的标志 分子平均动能由温度决定 温度越高 分子平均动能越大 a错 b对 内能包括分子动能和分子势能 温度发生变化 内能不一定变化 c d不正确 答案 b 名师归纳 分析物体的内能问题的技巧分析物体的内能问题应当明确以下四点 1 内能是对物体的大量分子而言的 不存在某个分子内能的说法 2 决定内能大小的因素为温度 体积 分子数 还与物态有关系 3 通过做功或热传递可以改变物体的内能 4 温度是分子平均动能的标志 相同温度的任何物体 分子的平均动能相同 解析 冰水混合物温度为0 冰 水温度相同 故二者分子平均动能相同 a b错 水分子势能大于冰分子势能 故等质量的冰 水内能相比较 水的内能大于冰的内能 c对 d错 分子间的作用力与分子势能 1 分子间的相互作用力分子力是引力与斥力的合力 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 随分子间距离的减小而增大 但总是斥力变化得较快 如图1所示 1 当r r0时 f引 f斥 f 0 2 当rr0时 f引和f斥都随距离的增大而减小 但f引 f斥 f表现为引力 4 当r 10r0 10 9m 时 f引和f斥都已经十分微弱 可以认为分子间没有相互作用力 f 0 2 分子势能分子势能是由分子间相对位置而决定的势能 它随着物体体积的变化而变化 与分子间距离的关系为 1 当r r0时 分子力表现为引力 随着r的增大 分子引力做负功 分子势能增大 a 在r r0阶段 f做正功 分子动能增加 势能减小b 在r r0阶段 f做负功 分子动能减小 势能也减小c 在r r0时 分子势能最小 动能最大d 在r r0时 分子势能为零e 分子动能和势能之和在整个过程中不变思路引导 1 分子力做功与分子势能变化的关系是怎样的 2 分子力为零时 分子势能有何特点 3 只有分子力做功时的功能关系是什么 答案 1 分子力做正功 分子势能减小 分子力做负功 分子势能增加 2 分子力为零时 分子势能最小 3 只有分子力做功时 分子动能和势能相互转化 其总和不变 解析 在r r0阶段 当r减小时f做正功 分子势能减小 分子动能增加 故选项a正确 在r r0阶段 当r减小时f做负功 分子势能增加 分子动能减小 故选项b错误 在r r0时 分子势能最小 动能最大 故选项c正确 在r r0时 分子势能最小 但不为零 故选项d错误 在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变 故选项e正确 答案 ace 答案 bd解析 由图象可知分子间距离为r2时分子势能最小 r2是分子的平衡距离 当0r2时分子力为引力 a错误 当r小于r1时 分子间的作用力表现为斥力 b正确 当r等于r2时 分子间的作用力为零 故c错误 在r由r1变到r2的过程中 分子力为斥力 分子间距离增大 分子间的作用力做正功 d正确 a 内能增大b 压强增大c 分子间引力和斥力都减小d 所有分子运动速率都增大 答案 ab解析 a项 水加热升温时 传热给封闭的气体 由于外筒隔热 且气体无法对外做功 因此气体温度升高 内能增大 故a项正确 b项 封闭的理想气体温度升高 体积不变 由理想气体状态方程可知 气体压强增大 故b项正确 c项 分子间的引力和斥力与气体压强和温度无关 只与分子间距有关 分子间的引力与斥力不变 故c项错误 d项 温度升高 气体分子的平均动能增大 平均运动速率增大 但有些分子的运动速率可能减小 故d项错误 解析 a项 当分子力表现为引力时 分子间的势能随着分子间距的减小 分子势能减小 但分子间距减小到一定程度时 分子斥力大于分子引力 分子之间的势能将增大 故a项错误 b项 温度是衡量物体中分子无规则运动剧烈程度的物理量 温度越高分子运动越剧烈 故b项正确 c项 温度越高 物体热运动速率大的分子数占总分子比例越高 故c项错误 d项 非晶体的物理性质各向同性 单晶体的物理性质表现各向异性 多晶体的物理性质表现各向同性 故d项错误 综上所述 本题正确答案为b 解析 根据分子动理论的知识可知 混合均匀主要是由于水分子做无规则运动 使得碳粒无规则运动造成的布朗运动 由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关 所以使用碳粒更小的墨汁 布朗运动会越明显 则混合均匀的过程进行得更迅速 故选bc 解析 根据分子动理论 温度越高 扩散进行得