2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第1章分子动理论1.4分子动能和分子势能(2)课件

分子动能和分子势能\n1．做热运动的分子具有的动能,即为分子动能.2．所有分子动能的平均值叫分子平均动能,温度是分子平均动能的标志.3．分子势能由分子间的相对位置决定,从宏观上看,分子势能与物体的体积有关.4．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能.\n1．定义由于分子永不停息地做而具有的能.2．分子的平均动能所有分子热运动动能的.3．温度的微观意义温度是分子热运动的的标志.无规则运动平均值平均动能\n1．单个分子的动能由于分子运动的无规则性,在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一,就是同一个分子,在不同时刻的动能也是不同的,所以单个分子的动能没有意义.2．分子的平均动能(1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现,有意义的是物体内所有分子热运动动能的平均值,即分子的平均动能.\n(2)温度是分子平均动能的标志,这是温度的微观意义.在相同温度下,各种物质分子的平均动能都相同,由于不同物质分子的质量不一定相同,因此相同温度时不同物质分子的平均速率不一定相同.(3)物体温度升高,分子热运动加剧,分子的平均动能增大,但并不是每个分子的动能都变大.\n1．关于温度的概念,下述说法中正确的是()A．温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则分子的平均动能大B．温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体内每一个分子的动能都增大C．当某物体内能增大时,则该物体的温度一定升高D．甲物体的温度比乙物体高,则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大\n解析：温度是分子热运动的平均动能的标志,故物体温度高,则该物体的分子的平均动能大,故A正确.温度反映的是分子动能的平均值,是一个统计概念并不能描述单个分子的运动状态,故B错误.内能等于物体里分子的动能和势能的总和,所以内能增大,并不等于分子平均动能的增大,物体的温度不一定升高,故C错误.若甲物体温度高于乙物体,则甲的分子平均动能高于乙的分子平均动能,但分子平均动能的大小除了和分子平均速率有关外,还决定于分子的质量,故D错误.答案：A\n1．定义由分子力和分子间的决定的能.2．分子势能的决定因素(1)宏观上：分子势能的大小与物体的有关.(2)微观上：分子势能与分子之间的有关.相互位置体积距离\n(1)当分子间的距离r>r0时,分子间的作用力表现为引力,分子间的距离增大时,分子力做负功,因此分子势能随分子间距离的增大而增大.(2)当分子间的距离r<r0时,分子间的作用力表现为斥力,分子间的距离减小时,分子力做负功,因此分子势能随分子间距离的减小而增大.\n(3)如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零,分子势能Ep与分子间距离r的关系可用如图7－5－1所示的曲线表示.从图线上看出,当r＝r0时,分子势能最小.(4)分子势能随分子间距离的变化规律类似于弹簧的弹性势能随弹簧长度的变化规律,弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩,势能都会增加.图7－5－1\n2．下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A．当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小\n解析：当分子力表现为引力时,分子势能总是随分子间距离的增大而增大,但分子力可能增大,也可能减小,故A、B均错误.当分子间距离r<r0时,分子力表现为斥力随分子间距离减小分子力、分子势能增大,选项C正确,D错误.答案：C\n1．定义物体中热运动的动能与的总和.2．决定因素(1)分子总个数由物体决定.(2)分子热运动的平均动能由决定.(3)分子势能宏观上与物体的有关.(4)物体的内能由、、共同决定.所有分子分子势能物质的量温度体积温度体积物质的量\n(1)内能是对大量分子而言的,对单个分子来说无意义.(2)某种物体的内能在宏观上是由物质的量、温度和体积决定的.(3)物体的内能跟物体的机械运动状态无关.(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热运动宏观物体机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体动能、重力或弹性势能\n项目内能机械能能量存在原因由物体内大量分子的无规则热运动和分子间相对位置决定由物体做机械运动和物体形变或与地球的相对位置决定影响因素物质的量、物体的温度和体积及物态物体的机械运动的速度、离地高度或相对于零势能面的高度或弹性形变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\n3．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．所有分子的势能增大,内能也增大C．做功可以改变物体的内能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\n解析：物体的内能等于物体内所有分子的动能和势能的总和,温度相等只能说明分子的平均动能相等,故A项错.势能增大,分子动能不一定增大,故内能不一定增大,故B项错.做功可以改变物体的内能,故C项正确.两物体的质量相等,可能种类不同导致物质的量差别很大,故内能不一定相等,D项错误.答案：C\n[例1]关于分子动能,正确的说法是()A．某种物体的温度是0℃说明物体中分子的平均动能为零B．物体温度升高时,每个分子的动能都增大C．物体温度升高时速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多D．物体的运动速度越大,则物体的温度越高\n[思路点拨]解答本题时应把握以下三点：(1)温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志.(2)大量分子无规则热运动遵循统计规律.(3)物体机械能与内能本质不同.\n[解析]某种气体温度是0℃,物体中分子的平均动能并不为零,因为分子在永不停息地运动,从微观上讲,分子运动快慢是有差别的,各个分子运动的快慢无法跟踪测量,而温度的概念是建立在统计规律的基础上的,在一定温度下,分子速率大小按一定的统计规律分布,当温度升高时,说明分子运动激烈,平均动能增大,但并不是所有分子的动能都增大；物体的运动速度越大,说明物体的动能越大,这并不能代表物体内部分子的热运动,则物体的温度不一定高,所以选C项.[答案]C\n[借题发挥](1)温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应,与单个分子的动能没有关系.(2)温度高的物体分子的平均速率不一定大,还与分子质量有关.\n1．关于温度,下列说法正确的是()A．温度越高,分子动能越大B．物体运动速度越大,分子总动能越大,因而物体温度也越高C．一个分子运动的速率越大,该分子的温度越高D．温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志\n解析：温度升高,分子的平均动能变大,而不是每个分子的动能都变大,故A错.物体宏观运动的速度对应的是机械能(动能),与分子无规则热运动的平均动能无关,与物体的温度无关,B错；温度是对大量分子集体(物体)而言的,是统计、平均的概念,对单个分子无意义,C错.答案：D\n[例2]如图7－5－2所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示.F＞0为斥力,F＜0为引力.a、b、c、d为x轴上的四个特定的位置.现把乙分子从a处由静止释放,则()图7－5－2\nA．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[思路点拨]分子力做功与分子势能变化的关系与重力做功与重力势能变化的关系相同.\n[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,而后受甲的斥力作用做减速运动,A错B对.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,故D错.所以B、C正确.[答案]BC\n[借题发挥](1)分子受力方向与运动方向相同还是相反决定分子是加速还是减速；分子力做正功还是负功决定分子势能是增加还是减小.(2)分子势能最小与分子势能为零不是一回事,分子势能的正负代表大小.\n(1)例2中若取无穷远处分子势能为零,则乙分子在何处分子势能最小？是正值还是负值？(2)在乙分子运动的哪段范围内分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增加？解析：(1)若取无穷远处分子势能为零,乙分子由a运动到c的过程中,分子引力做正功,分子势能一直减小,到c处分子力为零,分子势能最小,是一个负值.\n(2)在乙分子由c到d的过程中,分子力表现为斥力,随着分子间距离的减小,斥力增加,克服斥力做功分子势能也增加.答案：(1)c处　负值(2)cd段\n[例3]下列说法正确的是()A．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定C．物体的速度增大时,物体的内能增大D．物体的动能减小时,物体的温度可能增加\n[解析]内能是对物体内所有分子而言的,单个分子无内能可言,选项A是错误的；物体的分子势能由分子间距离决定,宏观上反映为由物体的体积决定,所以选项B错误；物体的宏观速度、动能与物体的内能没有关系,故C项错误,D项正确.[答案]D[借题发挥](1)单个分子无内能可言.(2)内能与宏观的机械能无关.(3)温度与宏观运动的动能无关.\n2．下列说法正确的是()A．铁块熔化成铁水的过程中,温度不变,内能也不变B．物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体的内能增大C．A,B两物体接触时有热量从物体A传到物体B,这说明物体A的内能大于物体B的内能D．A,B两物体的温度相同时,A,B两物体的内能可能不同,分子的平均速率也可能不同\n答案：D