人教版物理选修3-3：75《内能》

分子运动分子平均动能分子运动无规则存在分子动能一、分子的动能分子做无规则运动而具有的能量物体里所有分子动能的平均值

大量分子的运动速率不尽相同，动能也有大有小，而且在不断改变，在研究热现象时，有意义的不是单个分子的动能，而是大量分子动能的平均值。第一页第二页，共22页。温度宏观含义：温度是表示物体的冷热程度．微观含义（从分子动理论的观点来看）：温度是物体分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动平均动能越大．第二页第三页，共22页。需要注意：1．同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同．但由于不同物质的分子质量不一定相同．所以分子热运动的平均速率也不一定相同．2．温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同．第三页第四页，共22页。1.分子势能：分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能。二.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2.分子力做功跟分子势能变化的关系分子力做正功时，分子势能减少，分子力做负功时，分子势能增加。第四页第五页，共22页。如果分子间距离约为10-10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0。

如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大

当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。第五页第六页，共22页。结论：分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点rr=r0EpEpEp最小第六页第七页，共22页。在r＞r0的条件下，分子力为引力，当分子逐渐靠近至r0过程中，分子力做正功，分子势能减小，其数值将比零还小为负值。在r＜r0的条件下，分子力为斥力，分子间距离从r0再减小，分子力做负功，使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值。当两分子间距离r＝r0时，分子势能最小。第七页第八页，共22页。第八页第九页，共22页。3．决定分子势能的因素（1）从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关．（2）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关．注：一般选取两分子间距离很大（r＞10r0

）时，分子势能为零．第九页第十页，共22页。三、物体的内能1．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内能．也叫做物体的热力学能．2．任何物体都具有内能．因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成．第十页第十一页，共22页。3．决定物体内能的因素（1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定．（2）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。（决定于T、V、分子数N）第十一页第十二页，共22页。四、物体的内能跟机械能的区别

能量的形式不同，物体的内能和物体的机械能分别跟两种不同的运动形式相对应，内能是由于组成物体的大量分子的热运动及分子间的相对位置而使物体具有的能；而机械能是由于整个物体的机械运动及与其它物体间相对位置而使物体具有的能。在热现象研究中，一般不考虑物体的机械能。第十二页第十三页，共22页。例题:1、质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则:()A.氧气的内能较大;B.氢气的内能较大;C.两者内能相等; D.氢气分子的平均动能较大.B第十三页第十四页，共22页。2、对于下列物体内能的议论，正确的有()A.0°C的水比.0°C的冰内能大。B.物体运动的速度越大，则内能越大。C.水分子的内能比冰分子的内能大。D.100克.0°C的冰比100克.0°C的水内能小。D

第十四页第十五页，共22页。

3.有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平均速率比乙气体内平均速率大，则（）A．甲气体温度，一定高于乙气体的温度B．甲气体温度，一定低于乙气体的温度C．甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度D．甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动的快C第十五页第十六页，共22页。A认为气体分子平均速率大，温度就高，这是对气体温度的微观本质的错误认识，气体温度是气体分子平均动能的标志，而分子的平均动能不仅与分子的平均速率有关，还与分子的质量有关．本题涉及两种不同气体（即分子质量不同），它们的分子质量无法比较．因而无法比较两种气体温度的高低．故A、B错，C正确，速率的平均值大，并不一定每个分子速率都大，故D错．所以，正确选项是C．第十六页第十七页，共22页。4.有两个分子，用r表示它们之间的距离，当r=r0时，两分子间的斥力和引力相等，使两分子从相距很远处（r>>r0

）逐渐靠近，直至不能靠近为止（r<r0

）．在整个过程中两分子间相互作用的势能（

）A．一直增加B．一直减小C．先增加后减小D．先减小后增加D第十七页第十八页，共22页。5.若已知分子势能增大，则在这个过程中（

）

A．一定克服分子力做功

B．分子力一定减小

C．分子间距离的变化情况无法确定

D．以上说法都不正确AC第十八页第十九页，共22页。6.下列说法正确的有（）A．某气体的温度是，则该气体中每一个分子的温度也是B．运动快的分子温度较高，运动慢的分子温度较低C．如果一摩尔物质的内能为E，则每个分子的内能为E/NA（NA为阿伏伽德罗常数）D．以上说法均不对D第十九页第二十页，共22页。7.一定质量的的冰熔解成的水，其总的分子动能EK

，分子势能EP

，以及内能E的变化是（）A．EK