【學(xué)案】(廣東版)2015屆高考物理總復(fù)習(xí)(重難點(diǎn)突破+題型探究)第十二章第1課分子動(dòng)理論熱力學(xué)定律課件

1、第一單元熱第一單元熱 學(xué)學(xué) 理理 論論第第1 1課分子動(dòng)理論熱力學(xué)定律課分子動(dòng)理論熱力學(xué)定律第十二章熱學(xué)第十二章熱學(xué)1.布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng) 研究對(duì)象懸浮在液(氣)體中的固體小顆粒分子形成原因由分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊力的不平衡引起的，是分子運(yùn)動(dòng)的反映是分子本身的特征運(yùn)動(dòng)條件固體小顆粒在液體(或氣體)中的運(yùn)動(dòng)一切狀態(tài)(固、液、氣)的物體中的分子都做熱運(yùn)動(dòng)共同特點(diǎn)都是永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加激烈2.分子間的相互作用力如圖所示，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力F0；rr0時(shí)，F(xiàn)引

2、和F斥都隨距離的增大而減小，但F斥比F引減小得更快，分子力F表現(xiàn)為引力；r10r0(109 m)時(shí)，F(xiàn)引、F斥迅速減弱，幾乎為零，分子力F0.3分子勢能分子勢能是由分子間相對(duì)位置決定的，它隨著物體體積的變化而變化，與分子間距離的關(guān)系為：(1)當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子引力做負(fù)功，分子勢能增大；(2)當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子斥力做負(fù)功，分子勢能增大；(3)當(dāng)rr0時(shí)，分子勢能最小，但不一定為零，可為負(fù)值，因?yàn)榭蛇x兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零(4)分子勢能曲線如圖所示4對(duì)分子動(dòng)理論的兩點(diǎn)說明(1)布朗運(yùn)動(dòng)既不是固體分子的運(yùn)動(dòng)，也不是液體(或氣體)分子

3、的運(yùn)動(dòng)，而是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)(2)氣體分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣體分子速率按一定的規(guī)律分布，表現(xiàn)為“中間多，兩頭少”5對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解(1)改變內(nèi)能的兩種方法：做功和熱傳遞兩種方法的區(qū)別：結(jié)果等效，都能改變內(nèi)能內(nèi)能與熱量區(qū)別：內(nèi)能是狀態(tài)量，熱量是過程量，只有發(fā)生熱傳遞，內(nèi)能發(fā)生變化時(shí)，才有吸收或放出熱量，因此不能說一個(gè)系統(tǒng)含有多少熱量.符號(hào)WQU外界對(duì)物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加物體對(duì)外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少(2)對(duì)公式UQW符號(hào)的規(guī)定(3)幾種特殊情況：若過程是絕熱的，則Q0，WU，外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加若過程中不做功，即W0，則QU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加若過程

4、的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U0，則WQ0或WQ，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量布朗運(yùn)動(dòng)與分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)【例1】(2013廣州模擬)(雙選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的敘述，正確的是()A懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的B液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)越緩慢，當(dāng)液體的溫度為0 時(shí)，固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止C被凍結(jié)在冰塊中的小炭粒不能做布朗運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)楸械乃肿硬贿\(yùn)動(dòng)D做布朗運(yùn)動(dòng)的固體顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯解析：據(jù)布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)榉肿舆\(yùn)動(dòng)永不停息，不論在固體還是液體中，分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)顆粒越小時(shí)，各方向上的受力越不易平衡，且顆粒小，質(zhì)量小，慣性

5、小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故D項(xiàng)正確答案：AD分子間相互作用的問題【例2】 分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則()A分子間引力隨分子間距的增大而增大B分子間斥力隨分子間距的減小而增大C分子間相互作用力隨分子間距的增大而增大D分子間相互作用力隨分子間距的減小而增大解析：分子力隨分子間距變化的情形如右圖所示當(dāng)分子距離等于r0時(shí)，分子力為零；當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子距離大于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，且引力先變大后變小，最后分子力等于零答案：B方法點(diǎn)竅通過把分子間表現(xiàn)出的力畫成圖象，就能準(zhǔn)確把握分子的特點(diǎn)，熟知分子間斥力、引力及合力

6、隨分子間的距離的變化規(guī)律分子力做功及分子勢能【例3】(雙選)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0.相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零，下列說法正確的是()A在rr0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢能減小B在rr0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢能減小C在rr0時(shí)，分子勢能最小，動(dòng)能最大D在rr0時(shí)，分子勢能為零解析：在rr0時(shí)，分子作用力表現(xiàn)為引力，在兩分子靠近時(shí)，引力做正功，分子勢能減小，分子動(dòng)能增大，選項(xiàng)A正確；在rr0時(shí)，分子作用力表現(xiàn)為斥力，在兩分子靠近時(shí)，斥力做負(fù)功，分子勢能增大，

7、分子動(dòng)能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在rr0時(shí)，引力和斥力相等，分子力為零，分子勢能最小，分子動(dòng)能最大，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤答案：AC方法點(diǎn)竅分子勢能與分子力做功的關(guān)系分子勢能的變化與重力勢能、電勢能等變化相似，以相距較遠(yuǎn)的兩個(gè)分子互相靠近為例(1)開始時(shí)，分子之間距離rr0，分子力為引力，分子靠近時(shí)引力做正功，分子勢能減小(2)當(dāng)分子靠近到rr0時(shí)，為分子引力和斥力的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，分子力由做正功轉(zhuǎn)變?yōu)樽鲐?fù)功，勢能由減小轉(zhuǎn)變?yōu)樵龃?，故此時(shí)分子勢能最小(3)當(dāng)分子繼續(xù)靠近時(shí)，rr0，分子力為斥力，斥力做負(fù)功，則分子勢能增大熱力學(xué)定律及能量守恒定律的理解及應(yīng)用【例4】一定質(zhì)量的理想氣體(分子力不計(jì))，體積由V膨脹到V.如果通過壓強(qiáng)不變的過程實(shí)現(xiàn)，對(duì)外做功大小為W1，傳遞熱量的值為Q1，內(nèi)能變化為U1；如果通過溫度不變的過程來實(shí)現(xiàn)，對(duì)外做功大小為W2，傳遞熱量的值為Q2，內(nèi)能變化為U2，則()AW1W2，Q1U2BW1W2，Q1Q2，U1U2C