2019-2020学年高中物理 第七章 分子动理论 第5节 内能学案 新人教版选修3-3.doc

第5节内能1.知道分子平均动能的涵义及与温度的关系知道温度是分子热运动平均动能的标志2知道什么是分子势能，知道分子势能与分子距离、分子力做功的关系知道分子势能跟物体的体积有关3知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关4.能够区别内能和机械能一、分子动能1分子动能：分子由于热运动而具有的能量叫做分子动能2分子平均动能：所有分子热运动具有的动能的平均值叫做分子热运动的平均动能3平均动能与温度的关系：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大1(1)某物体的温度是0 ，说明物体中分子的平均动能为零()(2)物体的动能越大，物体内分子的平均动能越大()(3)温度升高时，物体内分子的平均动能增大()(4)温度升高时，物体内每个分子的动能都增大()提示：(1)(2)(3)(4)二、分子势能分子势能：分子间由分子力和分子间的相互位置决定的势能，叫分子势能分子势能与分子力做功的关系：分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大分子势能与分子距离的关系(1)当rr0时，分子间的作用力表现为引力，分子势能随分子间距离的增大而增大，随分子间距离的减小而减小(2)当r0为斥力，f0为引力a、b、c、d为x轴上四个特定的位置现把乙分子从a处由静止释放，则()a乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动b乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大c乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小d乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大解析乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大而后受甲的斥力做减速运动，a错误，b正确；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，c正确；而乙分子从b到d的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，d错误答案bc2.(多选)物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化图为分子势能ep与分子间距离r的关系曲线，以下判断正确的是()a当rr2时，分子势能最小b当rr1时，分子引力与斥力大小相等c当rr2时，分子间作用力的合力表现为斥力d在r由r1变到r2的过程中，分子间作用力的合力做正功e在r由r1逐渐减小的过程中，分子间作用力的合力做正功解析：选acd.由图象可知分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，分子引力与斥力大小相等，选项a正确，b错误；当rr2时，分子间距离减小，分子间的作用力表现为斥力，选项c正确；r小于r2时，分子间的作用力表现为斥力，距离增大的过程中分子力做正功，选项d正确；在r由r1逐渐减小的过程中，分子间作用力为斥力，故分子力的合力做负功，选项e错误对物体内能的理解 1决定物体内能的因素从宏观上看：物体内能的大小由物体的物质的量、温度和体积三个因素决定从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定2物态变化对内能的影响：一些物质在物态发生变化时，如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气，温度不变此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化3内能与热量的区别：内能是一个状态量，一个物体在不同的状态下有不同的内能，而热量是一个过程量，它表示由于传热而引起的内能变化过程中转移的能量，即内能的改变量如果没有传热，就无所谓热量，但此时物体仍有一定的内能因此，我们不能说物体在某温度时具有多少热量4内能与机械能的区别和联系项目内能机械能对应的运动形式微观分子的热运动宏观物体的机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体的动能、重力势能和弹性势能能量存在的原因由物体内大量分子的热运动和分子间相互位置决定由于物体做机械运动、被举高或发生形变影响因素物质的量、物体的温度和体积物体的质量、机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)和弹性形变程度是否为零永远不能等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化关于物体的内能，以下说法正确的是()a不同物体，温度相等，内能也相等b所有分子的分子势能增大，物体的内能也增大c一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化d只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等解析物体的内能与物体的种类、状态、温度及体积等都有关系，故不同物体，温度相等，内能也不一定相等；即使两物体的质量、温度、体积均相等，两物体的内能也不一定相等，选项a、d错误；分子内能包括分子动能和分子势能，故所有分子的分子势能增大，物体的内能也不一定增大，选项b错误；一定质量的某种物质，即使温度不变，分子势能可能变化，故内能也可能发生变化，选项c正确答案c3.下列说法中正确的是()a物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大b物体的机械能为零时内能也为零c物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小d气体体积增大时气体分子势能一定增大解析：选d.物体自由下落时速度增大，动能增加，但内能是分子热运动平均动能和分子势能之和，与宏观速度无关，故a错误；机械能包括动能和势能，内能包括分子热运动动能和分子势能，故物体机械能与内能无关，故b错误；物体的体积减小温度不变；温度不变说明分子热运动平均动能不变；体积减小，分子平均间