高中物理 第7章 分子動理論 第5節(jié) 內(nèi)能優(yōu)質(zhì)課件 新人教版選修3-3

1、1物 理選修選修3-3 人教版人教版2第七章分子動理論分子動理論3第五節(jié)內(nèi)能第五節(jié)內(nèi)能4知道分子平均動能和溫度的含義知道分子平均動能和溫度的含義知道分子勢能與分子間作用力的關(guān)系，知道分子勢能的決定因素知道分子勢能與分子間作用力的關(guān)系，知道分子勢能的決定因素理解物體內(nèi)能的含義理解物體內(nèi)能的含義561 1課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)2 2課內(nèi)探究課內(nèi)探究3 3素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升4 4課堂達標課堂達標5 5課時作業(yè)課時作業(yè)7課課 前前 預(yù)預(yù) 習(xí)習(xí)8分子動能和分子勢能分子動能和分子勢能無規(guī)則運動無規(guī)則運動 相對位置相對位置 溫度溫度 體積體積 分子間距離分子間距離 9 1定義 物體中_的熱運動動能與_的總和。 2決

2、定因素 (1)分子總個數(shù)由物體_決定。 (2)分子熱運動的平均動能由_決定。 (3)分子勢能宏觀上與物體的_有關(guān)。 (4)物體的內(nèi)能由_、_、_共同決定。 3內(nèi)能的普遍性：因為一切物體都是由不停地做無規(guī)則_且相互作用著的分子所組成的，所以任何物體都具有內(nèi)能。物體的內(nèi)能物體的內(nèi)能所有分子所有分子分子勢能分子勢能物質(zhì)的量物質(zhì)的量溫度溫度體積體積物質(zhì)的量物質(zhì)的量溫度溫度體積體積熱運動熱運動10 判一判 (1)溫度高的物體，分子的平均動能一定大。( ) (2)溫度升高時，物體的每個分子的動能都將增大。( ) (3)分子勢能可以為正值、負值、零值。( ) (4)一個分子的動能和分子勢能的總和叫做該分子的

3、內(nèi)能。( ) (5)當一個物體的機械能發(fā)生變化時，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化。( ) (6)溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大。( )11 選一選 (蘇州高新區(qū)第一中學(xué)20172018學(xué)年高二期中)下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說法中正確的是( ) A溫度是分子動能的標志，動能越大的分子其溫度就越高 B分子的勢能跟物體的體積有關(guān) C溫度高的物體比溫度低的物體含有的熱量多 D靜止的物體沒有內(nèi)能 解析：溫度是分子平均動能的標志，是大量的分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，對單個的分子沒有意義，故A錯誤；分子的勢能跟物體的體積有關(guān)，故B正確；物體的內(nèi)能與物體的物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)有關(guān)，溫度高的物體不一定比溫度低的物

4、體含有的內(nèi)能多，更不能說是熱量多，故C錯誤；物體的內(nèi)能與物體是否靜止無關(guān)，靜止是物體的宏觀的運動狀態(tài)，故D錯誤。B12 答案：內(nèi)能增大 解析：解法一原因是：液體變成霧狀液沫后，分子之間的距離在r0的基礎(chǔ)上變大了，分子勢能的總和變大，所以內(nèi)能增大。 解法二原因是：要使液體變成霧狀液沫，必須克服分子力做功，外界對液體做功，液體的內(nèi)能就增加了。 在物體分子平均動能不變的情況下，判斷物體內(nèi)能變化時，只考慮分子勢能的變化即可。13課課 內(nèi)內(nèi) 探探 究究14探究一分子動能探究一分子動能15 1單個分子的動能 (1)物體由大量分子組成，每個分子都有分子動能。 (2)分子在不停息地做無規(guī)則運動，每個分子動能大

5、小不同并且時刻在變化。 (3)熱現(xiàn)象是大量分子無規(guī)則運動的結(jié)果，個別分子動 能沒有意義。16 2分子的平均動能 (1)溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的宏觀表現(xiàn)，具有統(tǒng)計規(guī)律。溫度升高，分子平均動能增大，但不是每一個分子的動能都增大。存在個別分子動能反而減小的可能，個別分子或幾十個，幾百個分子熱運動的動能大小與溫度是沒有關(guān)系的。 (2)理想氣體的分子平均動能大小只由溫度決定，與物質(zhì)種類、質(zhì)量、壓強、體積無關(guān)，也就是說只要是同一溫度下，任何分子的平均動能都相同。由于不同物質(zhì)分子的質(zhì)量不盡相同，所以同一溫度下，不同物質(zhì)分子運動的平均速率大小一般不相同。17 特別提醒：溫度是分子平均動能的“標志”或者說“

6、量度”，溫度只與物體內(nèi)大量分子熱運動的統(tǒng)計意義上的平均動能相對應(yīng)。18 關(guān)于物體的溫度與分子動能的關(guān)系，正確的說法是( ) A某種物體的溫度是0說明物體中分子的平均動能為零 B物體溫度降低時，每個分子的動能都減小 C物體溫度升高時速率小的分子數(shù)目減少，速率大的分子數(shù)目增多 D物體的運動速度越大，則物體的溫度越高 解題指導(dǎo)：由于分子處在永不停息的無規(guī)則運動中，分子的平均動能永遠不會為零，溫度取決于分子熱運動的劇烈程度，與物體宏觀有序的運動速度大小無關(guān)。C19 解析：溫度是分子平均動能的標志。溫度是0，物體中分子的平均動能并非為零，因為分子無規(guī)則運動不會停止，A錯；溫度降低時分子的平均動能減小，并

7、非每個分子動能都減小，B錯；物體溫度升高時，分子的平均動能增大，分子的平均速率增大，速率小的分子數(shù)目減少，速率大的分子數(shù)目增多，C項正確；物體的運動速度增大，宏觀機械能(動能)增大，但物體內(nèi)分子的熱運動不一定加劇，溫度不一定升高，D錯。20 對點訓(xùn)練1一塊10的鐵與一塊10的鋁相比，以下說法中正確的是( ) A鐵的分子動能之和與鋁的分子動能之和相等 B鐵的每個分子動能與鋁的每個分子的動能相等 C鐵的分子平均速率與鋁的分子平均速率相等 D以上說法均不正確D21探究二分子勢能探究二分子勢能22 提示：(1)分子力為引力，若r增大，分子力做負功，分子勢能增加； (2)分子力為斥力，若r減小，分子力做

8、負功，分子勢能增加； (3)分子勢能最小。2324 (1)當分子間的距離rr0時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大。 (2)當分子間的距離rr0時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大。 (3)當rr0時，分子勢能最小，但不為零。特別提醒：特別提醒：分子勢能同重力勢能、彈性勢能、電勢能一樣，都是與某種力分子勢能同重力勢能、彈性勢能、電勢能一樣，都是與某種力對應(yīng)又由相對位置決定的能量，且該種力做功等于對應(yīng)勢能的變化。對應(yīng)又由相對位置決定的能量，且該種力做功等于對應(yīng)勢能的變化。25 (多選)用r表示兩個分子間的距離，Ep表示兩個分子間相互作用的勢能，當rr0時，兩個分子間引力等于斥力，設(shè)兩分子間距離很

9、遠時，Ep0，則( ) A當r0r10r0時，Ep隨r的增大而增大 B當rr0時，分子力的合力為引力，距離增大時，需要克服分子引力做功，所以分子勢能Ep增大；當rr0時，分子力的合力為斥力，距離r減小時，需要克服分子斥力做功，分子勢能也要增大。由上述分析可知，從rr0出發(fā)，無論增大距離r還是減小距離r，分子勢能均增大，所以在rr0處，分子勢能最小。由于題中已規(guī)定兩分子距離很遠時，Ep0，所以rr0處一定是Ep0。2728 解析：根據(jù)圖象可以看出分子力的大小變化，在橫軸下方的為引力，上方的為斥力。乙分子由a到c一直受引力，隨距離減小，分子力做正功，分子速度一直增大，分子勢能減小；從c到d分子力是

10、斥力且不斷增大，隨距離減小分子力做負功，分子勢能增大，故在c位置分子勢能最小，動能最大。故AC正確，BD錯誤。故選AC。29 物體中所有分子的熱運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。你知道物體的內(nèi)能與哪些因素有關(guān)嗎？ 提示：物體的內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的量三方面有關(guān)。探究三物體的內(nèi)能探究三物體的內(nèi)能30 1內(nèi)能的決定因素 物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)。溫度發(fā)生變化，分子的平均動能發(fā)生變化；物體的體積發(fā)生變化，分子勢能發(fā)生變化。還要注意，物體的內(nèi)能還與物體所含的分子數(shù)有關(guān)，因為內(nèi)能是物體所有分子的動能和分子勢能的總和。31 2內(nèi)能與機械能的區(qū)別和聯(lián)系項目項目內(nèi)能內(nèi)能機械能機械能對應(yīng)的運動

11、形對應(yīng)的運動形式式微觀分子熱運動微觀分子熱運動宏觀物體機械運動宏觀物體機械運動能量常見形式能量常見形式分子動能、分子勢能分子動能、分子勢能物體動能、重力勢能或彈性勢能物體動能、重力勢能或彈性勢能能量存在原因能量存在原因由物體內(nèi)大量分子的熱運動由物體內(nèi)大量分子的熱運動和分子間相對位置決定和分子間相對位置決定由物體做機械運動和物體形變或由物體做機械運動和物體形變或被舉高被舉高影響因素影響因素物質(zhì)的量、物體的溫度和體物質(zhì)的量、物體的溫度和體積及物態(tài)積及物態(tài)物體的機械運動的速度、離地高物體的機械運動的速度、離地高度度(或相對于零勢能面的高度或彈或相對于零勢能面的高度或彈性形變性形變)是否為零是否為零永

12、遠不能等于零永遠不能等于零一定條件下可以等于零一定條件下可以等于零聯(lián)系聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化32 特別提醒：(1)熱能是內(nèi)能通俗而不確切的說法，熱量是物體在熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。 (2)物體溫度升高，內(nèi)能不一定增加；溫度不變，內(nèi)能可能改變；溫度降低，內(nèi)能可能增加。33 下列敘述正確的是( ) A分子的動能與分子的勢能之和，叫做這個分子的內(nèi)能 B物體的內(nèi)能由物體的動能和勢能決定 C物體做加速運動時，其內(nèi)能也一定增大 D物體的動能減小時，其溫度可能升高 解題指導(dǎo)：解有關(guān)“內(nèi)能”的題目時，應(yīng)把握以下幾點： 內(nèi)能是一種與分子熱運動及分子間相互作用相關(guān)的能量形式，與物

13、體宏觀有序運動狀態(tài)無關(guān)，它取決于物質(zhì)的量、溫度、體積及物態(tài)； 溫度是分子平均動能的標志，與單個分子的動能，以及物體的動能無任何關(guān)系。D34 解析：內(nèi)能是大量分子組成的物體具有的，單個分子無內(nèi)能可言，A項錯，物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能和分子勢能的總和，由物體的溫度、體積決定，與整個物體宏觀機械運動的動能和勢能無關(guān)，物體做加速運動時，其動能增大，但內(nèi)能不一定增大，故B、C錯；當物體運動的動能減少時，其溫度可能升高，如物體在粗糙的水平面上滑行，因摩擦生熱，動能減少溫度升高，故D項正確。35 對點訓(xùn)練3 (多選)(江蘇省蘇州高新區(qū)一中20172018學(xué)年高二下學(xué)期期中)下面關(guān)于溫度和質(zhì)量都相

14、同的水、冰、水蒸汽的相關(guān)說法中正確的是( ) A它們的分子平均動能一樣大 B它們的分子勢能一樣大 C它們的分子數(shù)目一樣多 D它們的內(nèi)能一樣大AC 36 解析：溫度是分子平均動能的標志，溫度相同，分子平均動能相等，故A正確；質(zhì)量都相同的水、冰、水蒸氣，它們的體積不同，分子勢能不同，水蒸氣中分子的距離很大，分子勢能可以忽略，故B錯誤；質(zhì)量相同、摩爾質(zhì)量相同，則物質(zhì)的量也是相同的，故它們的分子數(shù)目一樣多，故C正確；它們的分子總數(shù)相同，則分子的總動能相同，而分子勢能不同，所以內(nèi)能不同，故D錯誤。37素素 養(yǎng)養(yǎng) 提提 升升38 具體比較和判斷時，必須抓住物體內(nèi)能的大小與分子數(shù)目有關(guān)、與溫度有關(guān)、與物體的體積及物態(tài)等因素有關(guān)，結(jié)合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，綜合進行分析。 (1)當物體質(zhì)量m一定時(相同物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M相等)，物體所含分子數(shù)n就一定。 (2)當物體溫度一定時，物體內(nèi)部分子的平均動能就一定。 (3)當物體的體積不變時，物體內(nèi)部分子間的相對位置就不變，分子勢能也不變。 (4)當物體發(fā)生物態(tài)變化時，要吸收或放出熱量，使物體的溫度或體積發(fā)生改變，物體的內(nèi)能也隨之變化。比較物體內(nèi)能的大小和判斷物體內(nèi)能改變的方法比較物體內(nèi)能的大小和判斷物體內(nèi)能改變的方法39 甲、乙兩名同學(xué)對0的水和0的冰進行了如下爭論： 甲說：“冰和水的溫度相同，所以分子平均動能相等。質(zhì)量相同時，冰的體積大