2019高中物理 第七章 分子動(dòng)理論 課時(shí)5 內(nèi)能教案 人教版選修3-3

1、初高中精品文檔學(xué)案5內(nèi)能目標(biāo)定位1.知道溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志.2.明確分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系.3.理解內(nèi)能的概念及其決定因素.一、分子動(dòng)能問(wèn)題設(shè)計(jì)分子處于永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)中，因而具有動(dòng)能.(1)為什么研究分子動(dòng)能的時(shí)候主要關(guān)心大量分子的平均動(dòng)能？(2)物體溫度升高時(shí)，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大嗎？(3)物體做高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其分子的平均動(dòng)能會(huì)增大嗎？答案(1)分子動(dòng)能是指單個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，但分子是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的，因此各個(gè)分子的動(dòng)能以及一個(gè)分子在不同時(shí)刻的動(dòng)能都不盡相同，所以研究單個(gè)分子的動(dòng)能沒(méi)有意義，我們主要關(guān)心的是大量分子的平均動(dòng)能.(2)溫度是大量分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，含有

2、統(tǒng)計(jì)的意義，對(duì)于個(gè)別分子，溫度是沒(méi)有意義的.所以物體溫度升高時(shí)，個(gè)別分子的動(dòng)能可能減小，也可能不變.(3)分子的平均動(dòng)能與宏觀物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無(wú)關(guān).要點(diǎn)提煉1.溫度的理解(1)在宏觀上：溫度是物體冷熱程度的標(biāo)志.(2)在微觀上：溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志.2.分子動(dòng)能的理解(1)由于分子熱運(yùn)動(dòng)的速率大小不一，因而重要的不是系統(tǒng)中某個(gè)分子的動(dòng)能大小，而是所有分子的動(dòng)能的平均值，即分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能.(2)溫度是大量分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，但對(duì)個(gè)別分子沒(méi)有意義.同一溫度下，各個(gè)分子的動(dòng)能不盡相同.(3)分子的平均動(dòng)能取決于物體的溫度.(4)分子的平均動(dòng)能與宏觀上物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān).(填“有”

3、或“無(wú)”).二、分子勢(shì)能問(wèn)題設(shè)計(jì)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分子力做功對(duì)應(yīng)什么形式的能量變化呢？答案分子力做功對(duì)應(yīng)分子勢(shì)能的變化.要點(diǎn)提煉分子勢(shì)能是由分子間相互位置決定的勢(shì)能，它隨著分子間距離r0的變化而變化，與分子間距離r0的關(guān)系為：歡迎使用下載！初高中精品文檔(1)當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r增大時(shí)，分子力做負(fù)(填“正”或“負(fù)”)功，分子勢(shì)能增大(填“增大”或“減小”).(2)當(dāng)rr0時(shí)，靠近時(shí)引力做正功，Ep減?。籸r0時(shí)，靠近時(shí)斥力做負(fù)功，Ep增大.答案D針對(duì)訓(xùn)練如圖2所示為物體分子間相互作用力與分子間距離之間的關(guān)系圖象.下列判斷中正確的是()圖2A.當(dāng)rr0時(shí)，r越小，則分子勢(shì)能Ep越大

4、C.當(dāng)rr0時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小D.當(dāng)r時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小解析當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r減小時(shí)分子力做正功，分子勢(shì)能減?。划?dāng)rr0時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最?。划?dāng)r時(shí)，分子勢(shì)能為零，但不是最小.故正確答案為A、C.答案AC三、內(nèi)能例3下列說(shuō)法正確的是()A.鐵塊熔化成鐵水的過(guò)程中，溫度不變，內(nèi)能也不變B.物體運(yùn)動(dòng)的速度增大，則物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能增大歡迎使用下載！初高中精品文檔C.A、B兩物體接觸時(shí)有熱量從物體A傳到物體B，這說(shuō)明物體A的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能D.A、B兩物體的溫度相同時(shí)，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分子的平均速率也可能不同解析解答本題的關(guān)鍵是對(duì)溫度

5、和內(nèi)能這兩個(gè)概念的理解.溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故溫度不變時(shí)，內(nèi)能可能變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤.1兩物體溫度相同，內(nèi)能可能不同，分子的平均動(dòng)能相同，但由Ek2mv2知，分子的平均速率v可能不同，故D項(xiàng)正確.最易出錯(cuò)的是認(rèn)為有熱量從A傳到B，A的內(nèi)能肯定大，其實(shí)有熱量從A傳到B，只說(shuō)明A的溫度高，內(nèi)能大小還要看它們的總分子數(shù)和分子勢(shì)能這些因素，故C項(xiàng)錯(cuò)誤.機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度與分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能無(wú)關(guān)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤.故正確答案為D.答案D1.(分子動(dòng)能)關(guān)于溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A.某物體的溫度為0，說(shuō)明物體中分子的平均動(dòng)能為零B.溫度是分子

6、熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志C.溫度較高的物體，其分子平均動(dòng)能較大，則分子的平均速率也較大D.物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，則物體的溫度越高答案B解析某物體溫度是0，物體中分子的平均動(dòng)能并不為零，因?yàn)榉肿釉谟啦煌Ｏ⒌剡\(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)1誤；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，由Ek2mv2.知分子平均速率不一定大，B正確，C錯(cuò)誤；物體內(nèi)分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，不能代表物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈，所以物體的溫度不一定高，D錯(cuò)誤.2.(分子勢(shì)能)分子間距增大時(shí)，分子勢(shì)能將()A.增大B.減小C.不變D.不能確定答案D解析分子勢(shì)能的變化與分子力做功緊密聯(lián)系；當(dāng)

7、分子力做正功時(shí)，分子勢(shì)能減??；當(dāng)分子力做負(fù)功時(shí)，分子勢(shì)能增大.(1)當(dāng)rr0時(shí)，分子間的作用力為引力，將分子間距離增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大.(2)當(dāng)rr0表現(xiàn)為引力r決定分子力的性質(zhì)rr表現(xiàn)為斥力00題組一分子動(dòng)能1.關(guān)于溫度，下列說(shuō)法正確的是()A.溫度升高，每個(gè)分子的動(dòng)能都增大B.物體運(yùn)動(dòng)速度越大，分子總動(dòng)能越大，因而物體溫度也越高歡迎使用下載！初高中精品文檔C.一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的速率越大，該分子的溫度越高D.溫度是大量分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志答案D解析溫度升高，分子的平均動(dòng)能變大，而不是每個(gè)分子的動(dòng)能都變大，故A錯(cuò).物體宏觀運(yùn)動(dòng)的速度對(duì)應(yīng)的是機(jī)械能(動(dòng)能)，與分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)

8、動(dòng)的平均動(dòng)能無(wú)關(guān)，與物體的溫度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)；溫度是對(duì)大量分子而言的，是統(tǒng)計(jì)、平均的概念，對(duì)單個(gè)分子無(wú)意義，C錯(cuò).2.下列說(shuō)法中正確的是()A.只要溫度相同，任何物體分子的平均動(dòng)能都相同B.分子動(dòng)能指的是由于分子定向運(yùn)動(dòng)具有的能C.10個(gè)分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和就是這10個(gè)分子的內(nèi)能D.溫度高的物體中的每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率一定大于溫度低的物體中的每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率答案A解析溫度相同，物體分子的平均動(dòng)能相同，故A正確；分子動(dòng)能指的是由于分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)而具有的能，B錯(cuò)誤；物體內(nèi)能是對(duì)大量分子而言的，對(duì)于10個(gè)分子無(wú)意義，故C錯(cuò)誤；溫度高的物體分子的平均運(yùn)動(dòng)速率大(相同物質(zhì))，但具體的每一個(gè)分子

9、的運(yùn)動(dòng)速率是不確定的，可能大于平均運(yùn)動(dòng)速率，也可能等于平均運(yùn)動(dòng)速率，也可能小于平均運(yùn)動(dòng)速率，故D錯(cuò)誤.題組二分子勢(shì)能3.關(guān)于分子勢(shì)能和物體體積的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)物體體積增大時(shí)，其分子勢(shì)能必定增大B.當(dāng)物體體積增大時(shí)，其分子勢(shì)能不一定增大C.當(dāng)物體體積減小時(shí)，其分子勢(shì)能必定減小D.當(dāng)物體體積不變時(shí)，其分子勢(shì)能一定不變答案BD解析物體的分子勢(shì)能與體積不是單值對(duì)應(yīng)的關(guān)系，分子勢(shì)能相同，體積不一定相同，而體積不變，分子勢(shì)能一定不變.4.下列分子勢(shì)能一定減小的情況是()A.分子間距離減小時(shí)B.分子間表現(xiàn)為斥力且分子間距離增大時(shí)C.分子動(dòng)能增大時(shí)D.分子間作用力做負(fù)功時(shí)答案B解析當(dāng)分子間

10、距離減小時(shí)，分子間的作用力可能做正功，也可能做負(fù)功，所以分子勢(shì)能可能增大也可能減小，A錯(cuò)誤；當(dāng)分子間表現(xiàn)為斥力且分子間距離增大時(shí)，分子間的作用力做正功，分子勢(shì)能減小，B正確；分子動(dòng)能與分子勢(shì)能沒(méi)有關(guān)系，C錯(cuò)誤；分子間的作用力做負(fù)功時(shí)，分子勢(shì)能增大，D錯(cuò)誤.5.下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力F和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是歡迎使用下載！初高中精品文檔()答案B解析當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨分子間距離r增大，分子勢(shì)能Ep增大；當(dāng)rr0時(shí)，分子力為零，此時(shí)分子勢(shì)能最小.故選項(xiàng)B正確.6.兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近.在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確

11、的是()A.分子力先增大，后一直減小B.分子力先做正功，后做負(fù)功C.分子動(dòng)能先增大，后減小D.分子勢(shì)能先增大，后減小E.分子勢(shì)能和分子動(dòng)能之和不變答案BCE解析兩分子從相距較遠(yuǎn)處僅在分子力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近的過(guò)程中，分子力先表現(xiàn)為分子引力后表現(xiàn)為分子斥力，分子間距離rr0時(shí)，隨著距離r的減小，分子力先增大后減小，分子間距離rmNmH，所以有vHvNvO，又因三種氣體的質(zhì)量相同，氫氣的分子總數(shù)最多，由氣體內(nèi)能E內(nèi)NEk可知，氫氣內(nèi)能最大.10.飛機(jī)從地面由靜止起飛，隨后在高空做高速航行.有人說(shuō)：“在這段時(shí)間內(nèi)，飛機(jī)中乘客的勢(shì)能、動(dòng)能都增大了，他的所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能也都增大了，因

12、此乘客的內(nèi)能增大了.”這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？答案見(jiàn)解析解析這種說(shuō)法不對(duì).因?yàn)闄C(jī)械能與內(nèi)能是兩個(gè)不同的概念，與機(jī)械能相關(guān)的是物體宏觀上的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，其大小因素由物體的質(zhì)量、速度及相對(duì)高度決定，題中乘客的機(jī)械能增加了，但是物體的內(nèi)能是由它的物質(zhì)的量、溫度、體積決定，乘客的體積、物質(zhì)的量不變，也沒(méi)有明確溫度怎么變化，所以無(wú)法判斷乘客內(nèi)能的變化.11.(1)1kg的40的水跟1kg的80的水哪個(gè)內(nèi)能多？(2)1kg的40的水跟2kg的40的水哪個(gè)內(nèi)能多？(3)一杯100的開(kāi)水跟一池塘常溫下的水哪個(gè)內(nèi)能多？(4)1kg的100的水跟1kg的100的水蒸氣哪個(gè)內(nèi)能多？答案(1)1kg的80的水(2)2kg的40的水(3)一池塘常溫下的水(4)1kg的100的水蒸氣解析(1)兩者質(zhì)量一樣，同種物質(zhì)，所以分子數(shù)目一樣，而80的水比40的水的水分子平均動(dòng)能大，所以1kg的80的水的總動(dòng)能比1kg的40的水大，若不考慮水的膨脹引起的體積微小變化，則1kg的80的水的內(nèi)能多.(2)1kg的40的水跟2kg的40的水比較，2kg的40的水內(nèi)能多，因?yàn)楹笳?/p>