选修3-3-7.5物体的内能

2019/10/6观察对比:运动着的篮球具有动能结论:运动着的分子也有动能运动着的分子呢？一、分子的动能温度1．分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能。2．平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能。3.分子热运动的平均动能与什么因素有关温度是物体分子热运动平均动能的标志温度越高，物体分子热运动的平均动能越大4．温度（1）宏观含义：温度是表示物体的冷热程度．（2）微观含义（即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，物体分子热运动的平均动能越大．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。需要注意：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。3.在同一个温度下，物体分子的速度绝大部分分布在某个值附近，但总是有小部分速度很大的和速度很小的。当物体的温度升高时，下列说法中正确的是（）A、每个分子的温度都升高B、每个分子的热运动都加剧C、每个分子的动能都增大D、物体分子的平均动能增大例题：温度是分子平均动能的标志，对单个分子无意义。物体温度升高分子运动剧烈，分子平均动能增大，但不否认某些分子动能减小。故正确答案选D解析：D练习：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解析：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．我是地球,把你拉下来.石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子也有势能吗?结论：互相吸引的分子也具有势能石块由于地球吸引而下落二、分子势能被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢？结论：互相排斥的分子也具有势能。1．分子势能：由于分子间存在相互作用力，并由它们的相对位置决定的能叫做分子势能．2．分子力做功跟分子势能变化的关系（类同于重力做功与重力势能变化的关系）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．假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0.使一个分子固定，另一个分子从无穷远逐渐向它靠近，直到相距很近很近。两分子间距离为r0时分子间的引力与斥力平衡。把移动过程分为r＞r0和r＜r0这样两个阶段。1.这两个阶段中分子间的力在做正功还是负功？分子势能各在怎样变化？2.分子势能何时最低？3.画出分子势能EP与分子距离r关系的曲线4.如果两个分子只受两者间分子力的作用，从力的角度讲，什么情况下两分子处于平衡状态？从分子势能的角度讲呢？.思考与讨论P15绘制Ep-r大致趋势图思考与讨论：①一般选取两分子间距离很大（r＞10r0）时，分子势能为零．②在r＞r0的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至r0过程中，分子力做正功，分子势能减小．在r＜r0的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至r0过程中，分子力也做正功，分子势能也减小．当两分子间距离r＝r0时，分子势能最小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．例题：如图，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距离的关系如图中曲线所示，F0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．乙分子从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少D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加xF0dabcBC三、物体的内能1．定义：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。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。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．2．决定能量的因素不同：内能只与物体的温度和体积有关。机械能只与物体的运动速度和跟其他物体的相对位置有关，与物体的温度体积无关．1．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．四、物体的内能跟机械能的区别例题：关于物体的内能，下列说法正确的是（）A、水分子的内能比冰分子的内能大B、物体所处的位置越高分子势能越大C、一定质量的00C的水结成的00C冰，内能一定减少.D、相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能c解析：内能是指物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，说单个分子的内能没有意义，A错。内能与机械能是两种性质不同的能，二者间无直接联系，内能与位置高低运动快慢无关，B、D错。一定质量水结成冰，放出热量,内能减小故c正确小试牛刀下列说法正确的是（）A、温度低的物体内能小B、温度低的物体分子运动的平均速率小C、物体做加速运动是速度越来越大，物体内的分子平均动能也越来越大D、物体体积改变，内能可能不变D2.比较100°C时,18g的水、18g的水蒸气和32g氧气可知（）(A)分子数相同,分子的平均动能也相同(B)分子数相同,内能也相同(C)分子数相同,分子的平均动能不相同(D)分子数不同,内能也不相同A3、有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近为止，在这整个过程中（）A．分子力总对乙做正功，分子势能始终减小B．乙总是克服分子力做功，分子势能始终增大C．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功，故分子势能先减小后增大。D．乙先克服分子力做功，然后分子力对乙做正功．故分子势能先增大后减小。C解析：当分子间距r＞r0时，分子力表现为引力，因此当乙分子从无穷近逐渐向甲靠近过程中，分子间作用力对乙做正功，分子势能减小；当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，靠近过程中分子力对乙做负功，分子势能增大。所以，本题正确答案是C．4.下列关于分子力和分子势能的说法中，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C提示:在平衡位置时,分子势能最小.