分子動能和分子勢能+高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊+

1.4分子動能和分子勢能第一章分子動理論

先看個小實驗Ek=mv2/2（動能）運動著的籃球無規(guī)則熱運動的分子__？__能

分子間也存在相互作用力，那么，分子間是否存在勢能呢？如果存在，有什么特點呢？這節(jié)課，我們就一起來學習一下有關分子動能和分子勢能的知識。一、分子動能1.分子動能：組成物體的分子由于熱運動而具有的能量。

物體中分子熱運動的速率大小不一，所以各個分子的動能也有大有小，而且在不斷改變。在熱現(xiàn)象的研究中，研究單個分子意義不大，因為其毫無規(guī)則可言，我們關心的是組成系統(tǒng)的大量分子動能的平均值。2.分子平均動能：物體內所有分子的動能的平均值。【決定因素】物體的溫度是分子熱運動的平均動能的標志。思考1：零度的水結成零度的冰，分子平均動能變了嗎？平均速率變了嗎？思考2：同一溫度下，不同物質分子的平均動能是否相同？不同物質分子的平均速率是否相同？

物質分子的平均動能只由溫度決定由于不同物質的分子質量不一定相同．所以分子熱運動的平均速率也不一定相同．思考3：溫度升高時，分子的平均動能增大，那每一個分子的動能都會增大嗎？溫度是大量分子運動的集體表現(xiàn)，所以不一定思考4：物體做高速運動時，其分子的平均動能會增大嗎？不會，物質分子的平均動能只由溫度決定，并且分子的平均動能與宏觀物體運動的動能無關.一、分子動能注意：1．分子的平均動能只與溫度有關，與物體的種類及所處的狀態(tài)無關。

同一溫度下，不同物質分子的平均動能都相同，但由于不同物質的分子

質量不一定相同，所以分子熱運動的平均速率也不一定相同。2．溫度反映的是大量分子平均動能的大小，不能反映個別分子的動能大小，同一溫度下，各個分子的動能不盡相同。一、分子動能3.分子的總動能：所有分子熱運動的動能總和。與分子的總個數(shù)

和

平均動能有關與物質的量和

溫度有關①微觀上看：②宏觀上看：一、分子動能【決定因素】分子的總動能=分子平均動能×分子數(shù)1.有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內分子平均速率比乙氣體內平均速率大，則（

）A．甲氣體溫度一定高于乙氣體的溫度B．甲氣體溫度一定低于乙氣體的溫度C．甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度D．甲氣體的每個分子運動都比乙氣體每個分子運動的快例題C

地面上的物體,由于與地球有相互作用重力勢能發(fā)生彈性形變的彈簧,相互作用彈性勢能分子間相互作用分子勢能1.分子勢能:分子間存在著相互作用力，因此分子間所具有的由它們的相對位置所決定的能。二、分子勢能②當r<r0時，分子力表現(xiàn)為

。分子間距離減小，斥力做

，分子勢能

。①當r>r0時，分子力表現(xiàn)為

。分子間距離減小，引力做

，分子勢能

。③當r=r0時，分子勢能

。2.分子勢能與分子間距離的關系設兩個分子相距無窮遠，規(guī)定它們的分子勢能為0。讓一個分子A不動，另一個分子B從無窮遠處逐漸靠近A。在這個過程中，分子間的作用力做功，分子勢能的大小發(fā)生改變。二、分子勢能試由功能關系分析分子勢能的變化引力正功減小斥力負功增大最小rr0Fr>r0r減小，F(xiàn)正功,Ep減小無限遠時分子勢能EP=0EP當r=r0時,分子勢能最小且小于零3.分子力、分子勢能與分子間距離的關系圖像r<r0r減小，F(xiàn)負功,Ep增大二、分子勢能①分子力：矢量（大小看絕對值，正負號代表分子力的表現(xiàn)形式）隨著分子間距r的增大：分子力先減小，再增大，再減小。②分子勢能：相對性:與零勢能的選取有關標量（“正”的分子勢能>“負”的分子勢能）隨著分子間距r的增大：分子勢能先減小，后增大。3.分子力、分子勢能與分子間距離的關系圖像二、分子勢能4.決定分子勢能的因素：從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積有關。從微觀上看：分子勢能跟分子間距離r有關。注意：物體的體積增大，分子勢能不一定增大。

例如：相同質量0℃的水和0℃的冰，冰的體積大，但水分子的勢能大于冰分子的勢能.二、分子勢能例2.（多選）如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示。a、b、c、d為x軸上四個特定的位置?，F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則()A.乙分子由a到b做加速運動,由b到c做減速運動B.乙分子由a到c做加速運動,到達c時速度最大C.乙分子由a到b的過程中,兩分子間的分子勢能一直減小D.乙分子由b到d的過程中,兩分子間的分子勢能一直增大BC例3.(多選)如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子沿x軸運動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的變化關系如圖中曲線所示。圖中分子勢能的最小值為-E0。若兩分子所具有的總能量為0，則下列說法中正確的是()A.乙分子在P點(x=x2)時,其動能為E0B.乙分子在P點(x=x2)時,加速度最大C.乙分子在Q點(x=x1)時,處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運動范圍為x≥x1AD1.內能定義：物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和。說明：一切物體都具有內能2.內能的決定因素：宏觀：物體的摩爾數(shù)溫度體積微觀：分子總數(shù)分子平均動能分子勢能（分子間距）內能是對大量分子而言的，對單個分子來說無意義。三、內能內能=分子動能+分子勢能3.物體的內能跟機械能的區(qū)別與聯(lián)系

內能機械能對應的運動形式常見的能量形式影響因素大小聯(lián)系物質的量、物體的溫度和體積及物態(tài)永遠不等于零微觀分子熱運動分子動能、分子勢能一般的物體具有內能還會具有機械能，兩者沒有內在的必然聯(lián)系。但一定條件下可以相互轉換，例如摩擦生熱。一定條件下可以等于零物體的機械運動的速度、相對于零勢能面的高度或彈性形變量物體動能、重力勢能或彈性勢能宏觀物體機械運動三、內能課堂小結：分子動能和分子勢能分子動能分子勢能物體的內能決定因素溫度是分子平均動能的標志。分子勢能與分子間距離的關系決定分子勢能的因素分子動能分子勢能體積分子總數(shù)溫度物質的量1.（多選）如圖所示為分子間的引力和斥力隨分子間距離變化的圖像，當時，引力和斥力大小相等，以下說法正確的是()A.r＞r0時，隨著分子間距離的增大，引力和斥力的合力逐漸減小B.r＝r0時，引力和斥力的合力最小C.r＝r0時，分子勢能最小D.r＞r0時，隨著分子間距離的增大，分子勢能一直減小BC課堂練習：2.如果取兩個分子相距無窮遠時的分子勢能為零，平衡距離為r0，則下面說法中正確的有(

)A.當兩分子間距在r0和10r0之間時，分子勢能一定為負值B.當兩分子間距為r0時，分子間沒有相互作用力C.當兩分子間距為r0時，分子勢能為零D.當兩分子間距小于r0時，分子勢能一定為正值A課堂練習：3.下列說法中正確的是(

)A．溫度低的物體內能小B．溫度低的物體分子運動的平均速率小C．物體做加速運動時速度越來越大，物體內分子的平均動能也越來越大D．物體體積改變，內能可能不變D4．分