第七章---第5节---内能课件

返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回 1做热运动的分子具有的动能，即为做热运动的分子具有的动能，即为 分子动能。分子动能。2所有分子动能的平均值叫分子平均所有分子动能的平均值叫分子平均 动能，温度是分子平均动能的标志。动能，温度是分子平均动能的标志。3分子势能由分子间的相对位置决定，分子势能由分子间的相对位置决定，从宏观上看，分子势能与物体的体积有关。从宏观上看，分子势能与物体的体积有关。4物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物 体的内能。体的内能。返回返回返回返回返回返回返回返回自学教材自学教材1定义定义由于分子永不停息地做由于分子永不停息地做 而具有的能。而具有的能。2分子的平均动能分子的平均动能所有分子热运动动能的所有分子热运动动能的 。3温度的微观意义温度的微观意义温度是分子热运动的温度是分子热运动的 的标志。的标志。无规则运动无规则运动平均值平均值平均动能平均动能返回返回返回返回重点诠释重点诠释 1单个分子的动能单个分子的动能 由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也是不同的，所以单个分子的动能没有意义。也是不同的，所以单个分子的动能没有意义。2分子的平均动能分子的平均动能 (1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，有意义热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，有意义的是物体内所有分子热运动动能的平均值，即分子的平均的是物体内所有分子热运动动能的平均值，即分子的平均动能。动能。返回返回返回返回 (2)温度是分子平均动能的标志，这是温度的微观意义。温度是分子平均动能的标志，这是温度的微观意义。在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，由于不同在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，由于不同物质分子的质量不一定相同，因此相同温度时不同物质分子物质分子的质量不一定相同，因此相同温度时不同物质分子的平均速率不一定相同。的平均速率不一定相同。(3)物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能增大，但并不是每个分子的动能都变大。增大，但并不是每个分子的动能都变大。返回返回返回返回1关于温度的概念，下述说法中正确的是关于温度的概念，下述说法中正确的是 ()A温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子 的平均动能大的平均动能大B温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体内温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体内 每一个分子的动能都增大每一个分子的动能都增大C当某物体内能增大时，则该物体的温度一定升高当某物体内能增大时，则该物体的温度一定升高D甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子平均速率甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子平均速率 比乙物体分子平均速率大比乙物体分子平均速率大返回返回返回返回解析：解析：温度是分子热运动的平均动能的标志，故物体温度高，温度是分子热运动的平均动能的标志，故物体温度高，则该物体的分子的平均动能大，故则该物体的分子的平均动能大，故A正确。温度反映的是分子正确。温度反映的是分子动能的平均值，是一个统计概念并不能描述单个分子的运动状动能的平均值，是一个统计概念并不能描述单个分子的运动状态，故态，故B错误。内能等于物体里分子的动能和势能的总和，所错误。内能等于物体里分子的动能和势能的总和，所以内能增大，并不等于分子平均动能的增大，物体的温度不一以内能增大，并不等于分子平均动能的增大，物体的温度不一定升高，故定升高，故C错误。若甲物体温度高于乙物体，则甲的分子平错误。若甲物体温度高于乙物体，则甲的分子平均动能高于乙的分子平均动能，但分子平均动能的大小除了和均动能高于乙的分子平均动能，但分子平均动能的大小除了和分子平均速率有关外，还决定于分子的质量，故分子平均速率有关外，还决定于分子的质量，故D错误。错误。答案：答案：A返回返回返回返回自学教材自学教材1定义定义由分子力和分子间的由分子力和分子间的 决定的能。决定的能。2分子势能的决定因素分子势能的决定因素(1)宏观上：分子势能的大小与物体的宏观上：分子势能的大小与物体的 有关。有关。(2)微观上：分子势能与分子之间的微观上：分子势能与分子之间的 有关。有关。相互位置相互位置体积体积距离距离返回返回返回返回重点诠释重点诠释 (1)当分子间的距离当分子间的距离rr0时，分子间的作用力表现为引时，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，力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能因此分子势能随分子间距离的增大而增大。随分子间距离的增大而增大。(2)当分子间的距离当分子间的距离rr0时，分子间的作用力表现为斥时，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距离的减小而增大。随分子间距离的减小而增大。返回返回返回返回 (3)如果取两个分子间相距无限远时如果取两个分子间相距无限远时(此此时分子间作用力可忽略不计时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为的分子势能为零，分子势能零，分子势能Ep与分子间距离与分子间距离r的关系可用的关系可用如图如图751所示的曲线表示。从图线上看所示的曲线表示。从图线上看出，当出，当rr0时，分子势能最小。时，分子势能最小。(4)分子势能随分子间距离的变化规律类似于弹簧的弹性势分子势能随分子间距离的变化规律类似于弹簧的弹性势能随弹簧长度的变化规律，弹簧在原长的基础上无论拉伸还是能随弹簧长度的变化规律，弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩，势能都会增加。压缩，势能都会增加。图图751返回返回返回返回2下列关于分子力和分子势能的说法正确的是下列关于分子力和分子势能的说法正确的是 ()A当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分 子间距离的增大而增大子间距离的增大而增大B当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分 子间距离的增大而减小子间距离的增大而减小C当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分 子间距离的减小而增大子间距离的减小而增大D当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分 子间距离的减小而减小子间距离的减小而减小返回返回返回返回解析：解析：当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距离的增大而增大，但分子力可能增大，也可能减小，故离的增大而增大，但分子力可能增大，也可能减小，故A、B均错误。当分子间距离均错误。当分子间距离rr0时，分子力表现为斥力随分子时，分子力表现为斥力随分子间距离减小分子力、分子势能增大，选项间距离减小分子力、分子势能增大，选项C正确，正确，D错误。错误。答案：答案：C返回返回返回返回自学教材自学教材1定义定义物体中物体中 热运动的动能与热运动的动能与 的总和。的总和。2决定因素决定因素(1)分子总个数由物体分子总个数由物体 决定。决定。(2)分子热运动的平均动能由分子热运动的平均动能由 决定。决定。(3)分子势能宏观上与物体的分子势能宏观上与物体的 有关。有关。(4)物体的内能由物体的内能由 、共同决定。共同决定。所有分子所有分子分子势能分子势能物质的量物质的量温度温度体积体积温度温度体积体积物质的量物质的量返回返回返回返回重点诠释重点诠释 (1)内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义。内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义。(2)某种物体的内能在宏观上是由物质的量、温度和体积某种物体的内能在宏观上是由物质的量、温度和体积决定的。决定的。(3)物体的内能跟物体的机械运动状态无关。物体的内能跟物体的机械运动状态无关。(4)内能与机械能的区别和联系：内能与机械能的区别和联系：项目目内能内能机械能机械能对应的运的运动形式形式微微观分子分子热运运动宏宏观物体机械运物体机械运动能量常能量常见形式形式分子分子动能、分子能、分子势能能物体物体动能、重力或能、重力或弹性性势能能返回返回返回返回项目目内能内能机械能机械能能量存在能量存在原因原因由物体内大量分子的由物体内大量分子的无无规则热运运动和分子和分子间相相对位置决定位置决定由物体做机械运由物体做机械运动和物体形和物体形变或与地球的相或与地球的相对位置决定位置决定影响因素影响因素物物质的量、物体的温的量、物体的温度和体度和体积及物及物态物体的机械运物体的机械运动的速度、离的速度、离地高度或相地高度或相对于零于零势能面的能面的高度或高度或弹性形性形变是否是否为零零永永远不能等于零不能等于零一定条件下可以等于零一定条件下可以等于零联系系在一定条件下可以相互在一定条件下可以相互转化化返回返回返回返回3关于物体的内能，以下说法正确的是关于物体的内能，以下说法正确的是 ()A不同物体温度相等，内能也相等不同物体温度相等，内能也相等B所有分子的势能增大，内能也增大所有分子的势能增大，内能也增大C做功可以改变物体的内能做功可以改变物体的内能D只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内 能一定相等能一定相等返回返回返回返回解析：解析：物体的内能等于物体内所有分子的动能和势能的总物体的内能等于物体内所有分子的动能和势能的总和，温度相等只能说明分子的平均动能相等和，温度相等只能说明分子的平均动能相等，故，故A项错。项错。势能增大，分子动能不一定增大，故内能不一定增大，故势能增大，分子动能不一定增大，故内能不一定增大，故B项错。项错。做功可以改变物体的内能，故做功可以改变物体的内能，故C项正确。两物体的项正确。两物体的质量相等，可能种类不同导致物质的量差别很大，故内能质量相等，可能种类不同导致物质的量差别很大，故内能不一定相等，不一定相等，D项错误。项错误。答案：答案：C返回返回返回返回返回返回返回返回 例例1关于分子动能，正确的说法是关于分子动能，正确的说法是 ()A某种物体的温度是某种物体的温度是0 说明物体中分子的平均动能说明物体中分子的平均动能为零为零 B物体温度升高时，每个分子的动能都增大物体温度升高时，每个分子的动能都增大 C物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多分子数目增多 D物体的运动速度越大，则物体的温度越高物体的运动速度越大，则物体的温度越高返回返回返回返回思路点拨思路点拨解答本题时应把握以下三点：解答本题时应把握以下三点：(1)温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志。温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志。(2)大量分子无规则热运动遵循统计规律。大量分子无规则热运动遵循统计规律。(3)物体机械能与内能本质不同。物体机械能与内能本质不同。返回返回返回返回 解析解析某种气体温度是某种气体温度是0，物体中分子的平均动能并，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动，从微观上讲，分子运不为零，因为分子在永不停息地运动，从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，说明分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，说明分子运动激烈，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都分子运动激烈，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不增大；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动，则物体的温度不一定高，所能代表物体内部分子的热运动，则物体的温度不一定高，所以选以选C项。项。答案答案C 返回返回返回返回 借题发挥借题发挥 (1)温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应，与单个分子的动能没有关系。平均动能相对应，与单个分子的动能没有关系。(2)温度高的物体分子的平均速率不一定大，还与分温度高的物体分子的平均速率不一定大，还与分子质量有关。子质量有关。返回返回返回返回1关于温度，下列说法正确的是关于温度，下列说法正确的是()A温度越高，分子动能越大温度越高，分子动能越大B物体运动速度越大，分子总动能越大，因而物体温度物体运动速度越大，分子总动能越大，因而物体温度 也越高也越高C一个分子运动的速率越大，该分子的温度越高一个分子运动的速率越大，该分子的温度越高D温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志返回返回返回返回解析：解析：温度升高，分子的平均动能变大，而不是每个分子温度升高，分子的平均动能变大，而不是每个分子的动能都变大，故的动能都变大，故A错。物体宏观运动的速度对应的是机错。物体宏观运动的速度对应的是机械能械能(动能动能)，与分子无规则热运动的平均动能无关，与物，与分子无规则热运动的平均动能无关，与物体的温度无关，体的温度无关，B错；温度是对大量分子集体错；温度是对大量分子集体(物体物体)而言的，而言的，是统计、平均的概念，对单个分子无意义，是统计、平均的概念，对单个分子无意义，C错。错。答案：答案：D返回返回返回返回 例例2如图如图752所示，甲分子所示，甲分子固定在坐标原点固定在坐标原点O，乙分子位于，乙分子位于x轴上，轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。距离的关系如图中曲线所示。F0为斥为斥力，力，F0为引力。为引力。a、b、c、d为为x轴上的四个特定的位置。轴上的四个特定的位置。现把乙分子从现把乙分子从a处由静止释放，则处由静止释放，则 ()图图752返回返回返回返回 A乙分子由乙分子由a到到b做加速运动，由做加速运动，由b到到c做减速运动做减速运动 B乙分子由乙分子由a到到c做加速运动，到达做加速运动，到达c时速度最大时速度最大 C乙分子由乙分子由a到到b的过程中，两分子间的分子势能一的过程中，两分子间的分子势能一直减小直减小 D乙分子由乙分子由b到到d的过程中，两分子间的分子势能一的过程中，两分子间的分子势能一直增大直增大 思路点拨思路点拨分子力做功与分子势能变化的关系与重分子力做功与分子势能变化的关系与重力做功与重力势能变化的关系相同。力做功与重力势能变化的关系相同。返回返回返回返回 解析解析乙分子由乙分子由a运动到运动到c的过程，一直受到甲分子的的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大，而后受甲的时速度达到最大，而后受甲的斥力作用做减速运动，斥力作用做减速运动，A错错B对。乙分子由对。乙分子由a到到b的过程所受的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，引力做正功，分子势能一直减小，C正确。而乙分子从正确。而乙分子从b到到d的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，故功，分子势能增加，故D错。所以错。所以B、C正确。正确。答案答案BC返回返回返回返回 借题发挥借题发挥 (1)分子受力方向与运动方向相同还是相反决定分子是分子受力方向与运动方向相同还是相反决定分子是加速还是减速；分子力做正功还是负功决定分子势能是增加速还是减速；分子力做正功还是负功决定分子势能是增加还是减小。加还是减小。(2)分子势能最小与分子势能为零不是一回事，分子势分子势能最小与分子势能为零不是一回事，分子势能的正负代表大小。能的正负代表大小。返回返回返回返回 (1)例例2中若取无穷远处分子势能为零，则乙分子在何处分中若取无穷远处分子势能为零，则乙分子在何处分子势能最小？是正值还是负值？子势能最小？是正值还是负值？(2)在乙分子运动的哪段范围内分子力和分子势能都随分在乙分子运动的哪段范围内分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增加？子间距离的减小而增加？解析：解析：(1)若取无穷远处分子势能为零，乙分子由若取无穷远处分子势能为零，乙分子由a运动到运动到c的过程中，分子引力做正功，分子势能一直减小，到的过程中，分子引力做正功，分子势能一直减小，到c处分子处分子力为零，分子势能最小，是一个负值。力为零，分子势能最小，是一个负值。返回返回返回返回 (2)在乙分子由在乙分子由c到到d的过程中，分子力表现为斥力，的过程中，分子力表现为斥力，随着分子间距离的减小，斥力增加，克服斥力做功分随着分子间距离的减小，斥力增加，克服斥力做功分子势能也增加。子势能也增加。答案：答案：(1)c处负值处负值(2)cd段段返回返回返回返回例例3下列说法正确的是下列说法正确的是()A分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B物体的分子势能由物体的温度和体积决定物体的分子势能由物体的温度和体积决定C物体的速度增大时，物体的内能增大物体的速度增大时，物体的内能增大D物体的动能减小时，物体的温度可能增加物体的动能减小时，物体的温度可能增加返回返回返回返回 解析解析内能是对物体内所有分子而言的，单个分子无内能内能是对物体内所有分子而言的，单个分子无内能可言，选项可言，选项A是错误的；物体的分子势能由分子间距离决定，宏是错误的；物体的分子势能由分子间距离决定，宏观上反映为由物体的体积决定，所以选项观上反映为由物体的体积决定，所以选项B错误；物体的宏观速错误；物体的宏观速度、动能与物体的内能没有关系，故度、动能与物体的内能没有关系，故C项错误，项错误，D项正确。项正确。答案答案D 借题发挥借题发挥 (1)单个分子无内能可言。单个分子无内能可言。(2)内能与宏观的机械能无关。内能与宏观的机械能无关。(3)温度与宏观运动的动能无关。温度与宏观运动的动能无关。返回返回返回返回2下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变B物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动 能增大，物体的内能增大能增大，物体的内能增大CA，B两物体接触时有热量从物体两物体接触时有热量从物体A传到物体传到物体B，这说，这说 明物体明物体A的内能大于物体的内能大于物体B的内能的内能DA，B两物体的温度相同时，两物体的温度相同时，A，B两物体的内能可能两物体的内能可能 不同，分子的平均速率也可能不同不同，分子的平均速率也可能不同返回返回返回返回答案：答案：D返回返回返回返回返回返回返回返回随堂基础巩固随堂基础巩固点点击击此此图图片片进进入入返回返回返回返回课时跟踪训练课时跟踪训练点点击击此此图图片片进进入入