高中物理 第七章 分子动理论 5 内能互动课堂学案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理学案VIP专享VIP免费

5内能互动课堂疏导引导1.关于分子动能应该明确的问题（1）分子动能是指单个分子热运动的动能，但分子是无规则运动的，因此各个分子的动能不尽相同，所以单个分子的动能没有意义，我们主要关心的是大量分子的平均动能.（2）分子的平均动能是所有分子动能的平均值.温度是分子平均动能的标志，这是温度的微观含义.在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同.（3）物体内分子运动的总动能是所有分子热运动的动能总和.它等于分子的平均动能与分子数的乘积，即它与物体的温度和所含的分子数目有关.2.分子势能的理解分子势能是由分子力和分子间距离所决定的，当分子间距离发生变化时，若分子力做正功，分子势能将减小，若分子力做负功，则分子势能将增大.由于分子间距离的变化在宏观上可表现为物体体积的变化，所以分子势能在宏观上和物体体积有关.（1）当分子间的距离r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大.（2）当分子间的距离r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，因此分子势能随分子间的距离的减小而增大.（3）如果取两个分子间相距无限远时（此时分子间作用力可忽略不计）的分子势能为零，分子势能Ep与分子间距离r的关系可用图7-5-1所示的曲线表示，从图线上看出，当r=r0时，分子势能最小.图7-5-13.物体的内能和机械能的关系物体的内能与机械能是两个不同的物理概念.内能是由大量分子热运动和分子间的相对位置所决定的能；机械能是物体做机械运动和物体形变而具有的能.物体可以是有内能同时又具有机械能，物体的机械能在一定条件下可以等于零，但物体的内能不可能等于零，这是因为组成物体的分子在永不停息地做无规则热运动，分子之间彼此有相互作用.内能和机械能在一定条件下可以相互转化.4.分子势能与物体的体积的关系分子势能与物体的体积有关，但不能理解成物体体积越大，分子势能就越大.因为分子势能除与物体的体积有关外，还与物态有关.如0℃的水结成0℃的冰后，体积变大，但分子势能却减小了（分子平均动能不变）.5.分子平均动能与分子平均速率的关系温度是分子平均动能的标志，并不是分子平均速率的标志，在相同温度下，各种物质的1平均动能相同，而平均速率一般是不同的.活学巧用1.当甲乙两物体相互接触后，内能从甲物体流向乙物体，这样的情况表示，甲物体具有何种特性（）A.较高的热量B.较大的比热C.较大的密度D.较高的温度解析：根据内能的传播特性：热量总是从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此决定内能传播方向的决定因素是温度，选项A、B、C各题设所提到的条件均与此无关，故选项D正确.答案：D2.甲、乙两分子相距较远（此时它们之间的分子力可以忽略），设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能的变化情况，下列说法正确的是（）A.分子势能不断增大B.分子势能不断减小C.分子势能先增大后减小D.分子势能先减小后增大解析：从分子间的作用力与分子间的距离的关系可知：当分子间距离大于r0时，分子间表现为引力；当分子间距离小于r0时，分子间表现为斥力，当分子间距离大于10r0时，分子间的作用力十分小，可以忽略.所以，当乙从较远处向甲尽量靠近的过程中，分子力先是对乙做正功.而由做功与分子势能变化的关系知道，若分子力做正功，分子势能减小，若分子力做负功，分子势能增加，因此当乙尽量向甲靠近的过程中，分子势能是先减小后增大.答案：D3.如图7-5-2所示为物体分子势能与分子间距离之间的关系，下列判断正确的是（）图7-5-2A.当r＜r0时，r越小，则分子势能Ep越大B.当r＞r0时，r越小，则分子势能Ep越大C.当r=r0时，分子势能Ep最小D.当r→∞时，分子势能Ep最小解析：当r＞r0时，分子力表现为斥力，r减小时，分子力做负功，分子势能增大；当r＞r0时，分子力表现为引力，r减小时分子力做正功，分子势能减小；当r=r0时，分子力由引力减小为零，分子势能也减小到最小；当r→∞时，引力做负功，分子势能逐渐增大到零.答案：AC2