1.4 分子动能和分子势能 课件高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第一章分子动理论Highschoolphysics4分子动能和分子势能理解分子势能，明确分子势能与分子间距离的关系。02理解分子动能，知道温度是分子平均动能的标志。01重点理解内能的概念及其决定因素。03重难点空气动力火箭现象：瓶内空气提供火箭运动的能量结论：气体分子具有能量分子动能1运动的分子具有动能吗？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。运动的火箭具有动能分别向10℃(冷水)和50℃(热水)的水中滴入一滴墨水哪杯水中墨水扩散得快？热水哪杯水中分子的平均动能大？热水影响分子平均动能的因素是什么？温度分子动能1定义由于分子不停地做无规则运动而具有的能量2分子平均动能(1)所有分子热运动动能的平均值。(2)决定因素：温度是分子平均动能的标志。3分子总动能分子运动的总动能等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积。物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关。(1)物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大。(

)(2)物体运动的速度越大，其分子的平均动能也越大。(

)××1.(多选)当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是A.两种气体的分子平均动能相等B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C.两种气体分子热运动的总动能相等D.两种气体分子热运动的平均速率相等√√因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，两种气体的分子平均动能相同，故选项A正确；因为氢气和氧气的分子质量不同，所以两种气体分子的平均速率不同，分子质量大的平均速率小，故选项B正确，D错误；虽然两种气体分子平均动能相等，但由于两种气体的质量不清楚，即分子数目关系不清楚，则总动能关系不确定，故选项C错误。由于不同物质的分子质量一般不同，所以在同一温度下，它们的分子平均动能相同，而平均速率一般不同。分子势能2G

物体与地球间存在相互作用力，且由相对位置决定的能量——重力势能弹簧内部质点间存在相互作用，且由相对位置决定的能量——弹性势能分子间存在相互作用定义：由分子间的相对位置决定的能量——分子势能分子势能类比弹簧弹力与弹性势能变化的关系，说说分子力做功与分子势能变化的关系。分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功分子势能增加。分子势能与分子间距离的关系将A分子固定，当B分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能再靠近的过程中，分子势能如何变化？ABr0r=无穷远Ep=0引力力与运动方向相同(1)当r>r0时，分子力做正功，分子势能减小ABr0r=无穷远Ep=0引力力与运动方向相同斥力力与运动方向相反(1)当r>r0时，分子力做正功，分子势能减小(2)当r<r0时，分子力做负功，分子势能增大(3)当r＝r0时，分子势能最小微观：分子之间的距离宏观：体积分子势能与分子间距离的关系分子力F随分子间距离r变化的图像如图，若选定分子间距离为无穷远时分子势能为0，请定性画出分子势能Ep与r的关系图像。2.(2025·连云港市高二期中)半导体掺杂过程中，一个硅基分子固定于原点O，一个掺杂分子从很远处向O点靠近，分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示。则掺杂分子A.由远处到r1的过程中，分子间斥力先减小后增大B.由远处到r1的过程中，分子间势能先减小后增大C.由远处到r2时，分子间的势能最小D.由r2到r1过程中，分子力与分子势能都在减小√由远处到r1的过程中，分子间斥力一直增大，故A错误；由远处到r1的过程中，分子力表现为引力，则分子力一直做正功，则分子间势能一直减小；分子距离小于r1时，分子力表现为斥力，则当分子距离从r1减小时，分子力做负功，分子势能增加，可知由远处到r1时，分子间的势能最小，故B、C错误；由以上分析可知，由r2到r1过程中，分子力与分子势能都在减小，故D正确。物体的内能33内能的决定因素内能1定义物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和2普遍性组成物体的分子都在做无规则的热运动，所以任何物体都具有内能宏观物质的量温度体积及物态微观分子总数分子平均动能分子势能1.在一个密闭容器内有一滴15℃的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是15℃。它的内能是否发生了变化？为什么？答案水的内能发生了变化。尽管温度不变，分子平均动能不变，但是水滴蒸发变成了水蒸气，分子间的距离发生了变化，使其分子势能发生了变化，所以内能会发生变化。2.有人说：“当我们把一个物体举高时，组成物体的每个分子的重力都做了负功，因此分子势能增大，这就导致物体的内能增大，我们举起物体所做的功，就等于物体内能的增加量。”你认为对吗？为什么？答案不对。分子势能的大小由分子间的相对位置决定。物体的重力势能是机械能的一部分，它与物体的内能没有关系。3.关于内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是A.物体的温度越低，则物体的内能一定越小B.内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零C.物体做加速运动，由于速度越来越大，因此物体的分子平均动能越来

越大D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能√温度是分子平均动能的标志，温度越低，分子平均动能越小，但内能不一定越小，故A错误；一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，所以一切物体都具有内能，故B错误；物体分子的平均动能与物体的宏观运动无关，故C错误；物体的内能与分子数、温度和体积有关，同时受物态影响，因此分子数和温度相同的物体，内能可能不同，故D正确。1.分