第七章第五节-内能

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五节 内能,物体中的分子具有哪些能量呢？,F,斥,F,引,0,F,r,F,合,r,0,固液模型（液体分子更容易摆脱束缚）,气体模型,物体中的分子具有哪些能量呢？,分子的能量,分子的动能,分子的势能,定义：分子,热运动,而具有的能（注意不包含机械运动、即以其本身为参照物）。,K:玻尔兹曼常量,定义：,分子间由,分子力,和,分子间的相对位置,决定的势能，叫分子势能,物质的内能,物质内所有分子热运动的动能和分子势能的和。,是热运动而不是,物体的机械运动。,一,、,分子动能：,1定义：,分子,热运动,而具有的能,2某个分子的动能是,瞬时变化,的,3,分子平均动能：,所有分子做热运动的动能平均值,4,温度是分子平均动能大小的标志,5,注意：,温度升高时，分子平均动能变大，但是每个分子的动能不一定变大,；,在温度不变时，分子平均动能是不变的,，,但是某个分子的动能是不断变化的。,温度一定的条件下，某一个分子的动能是恒定的吗？,有没有一个稳定的物理量和温度对应呢？,温度越高，分子运动越剧烈，这个剧烈指的是什么呢？肯定不是某个分子的动能变大。因为某个分子动能瞬时变化。那么只能指分子的平均动能。,某个分子对时间的平均等于大量分子现在的平均。,温度对于非平衡态没有直接意义。,二,、,分子势能：,分子间由分子力和分子间的相对位置决定的能，叫分子势能,。,若rr,0,，,f分子力为引力，当r变大时，,分子力做,负,功,，,分子势能,增加,；,若rr,0,，,f分子力为斥力，当r变大时，,分子力做,正功,，,分子势能,减小,；,r,0,当分子间距为r,0,时，分子势能最,小,。,r,r,0,若选,择平衡位置为零势能面，则在上图中画出E,P,-r图像。,若选择无穷远为零势能面，则在上图中画出E,P,-r图像。,如不特别指明，选择无穷远为零势能面。,导数,F,、,E,P,平衡位置：分子力为零，分子势能最小。,这样做的好处在于所有分子有了一个共同的零势能面。,F,、,E,P,平衡位置：分子力为零，分子势能最小。,势能：将物体从该位置移动到零势能面所做的功。,r,0,如何一个分子固定，另一个分子从无穷远处自由释放。过程能量守恒吗？分子总能量为多少？问此分子动能最大在何处？此分子与固定分子最近距离为多少？,r,r,0,r,1,物体体积越大，分,子势能越大吗？,r,0,r,0,/2,势能：将物体从该位置移动到零势能面所做的功。,势能属于系统。研究只能看一个物体。,影响分子势能的因素：体积（宏观）、分子间距（微观）,例,2,如图7,5,2,所示，甲分子固定在坐标原点,O,，乙分子沿,x,轴自由运动，两分子间的分子势能,E,p,与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为,E,0,。若两分子所具有的总能量为0,，则下列说法中正确的是,(,),A,乙分子在,P,点(,x,x,2,),时，加速度最大,B,乙分子在,P,点(,x,x,2,),时，其动能为,E,0,C,乙分子在,Q,点(,x,x,1,),时，处于平衡状态,D,乙分子的运动范围为,x,x,1,三,、,内能：,1,定义：,物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,。,2,普遍性：,一切,物体都具有,内,能,。,影响内能的因素：温度、体积、物质的量（分子数量）、物态变化（例：融化）。,注意：,物体的内能跟物体机械运动状态无关,任何物质都由分,子构成，这就意味着,那么现在我问大家,一个问题？,另外，还要注意一点,温度升高，内能一定增加吗？,内能增加，温度一定升高,吗？,影响因素,分子的动能,分子的势能,影响分子动能的因素：温度,K:玻尔兹曼常量,影响分子势能的因素：体积（宏观）、分子间距（微观）,影响内能的因素：温度、体积、物质的量（分子数量）、物态变化（例：融化）。,是热运动而不是,物体的机械运动。,物质的内能,1,当物体的温度升高时，下列说法中正确的是(,),A,每个分子的温度都升高,B,每个分子的热运动都加剧,C,每个分子的动能都增大,D,物体分子的平均动能增大,D,温度、压强等都是一个宏观概念，只有在大量分子存在时才能表现出来。,3,质量相同的,0,的水和0,的水蒸气，它们之间的异同是(,),A,分子数相同，分子平均动能不相同，分子势能相同,B,分子数不相同，分子平均动能相同，分子势能不相同,C,分子数相同，分子平均动能相同，分子势能不相同,D,分子数不相同，分子平均动能不相同，分子势能相同,C,8,原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁,(,在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞,),。一个具有,13.60 eV,动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰，问是否可以使基态氢原子发生能级跃迁？,(,氢原子能级如图,4,所示,),交流电瞬时值：中性面开始i、e、,的表达式，垂直中性面开始的,i、e、,的表达式。,交流电平均电动势、平均电流、电荷量等问题的分析 q=N/R,总,（大题）,交流电：1、远距离输电,（大题）,2、决定关系(电压：输入决定输出，功率电流：输出决,定输入）,交流电：有效值的求解分析（用有效值分析交流电做功、生热、热功率等功、热相关问题。,（大题）,电容、电感对交变电流的影响（电容：通交隔直、通高阻低。电感：通直阻交、通低阻高）,光的折射全反射,（大、实验题）,（注意圆形边界法线为半径、注意光密进光疏可能全反射）,不同色光频率、波长、折射率、介质中速度、临界角、光子能量等的异同,光的干涉现象：亮纹条件 暗纹条件 条纹间距,（实验题：注意螺旋测微器、游标卡尺读数）,检查平面平整度（等倾干涉）：薄凹厚凸,卢瑟福的核式结构模型,玻尔的原子结构模型（重点为光子吸收的条件、电离、实物粒子吸收的特点）,光电效应相关问题,（大题）,核反应方程相关问题,（大题）,期中复习要领,1，关于物体的内能，下列说法中正确的是,(),A相同质量的两种物质，升高相同的温度，,内能增量一定相同,B一定质量0的水结成0的冰，内能一,定减小,C一定质量的气体体积增大，但既不吸热也,不放热，内能一定减小,D相同质量的两个同种物体，运动物体的内,能一定大于静止物体的内能,BC,2，,有关,“,温度,”,的概念，下列说法中正确的是,(,),A,只要温度相同，任何物体分子的平均动能都,相同,B,温度是分子平均动能的标志,C,一定质量的某种物质，内能增加，温度一,定升高,D,温度升高时物体的每个分子的动能都将增大,AB,3，如图所示，甲分子固定在坐标原点,O,，乙分子沿,x,轴自由运动，两分子间的分子势能,E,p,与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为,E,0,。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是(),A乙分子在,P,点(,x,x,2,)时，加速度最大,B乙分子在,P,点(,x,x,2,)时，其动能为,E,0,C乙分子在,Q,点(,x,x,1,)时，处于平衡状态,D乙分子的运动范围为,x,x,1,B D,4，如图所示，甲分子固定在坐标原点,O,，乙分子位于,x,轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F,0,时为斥力，,F,0,时为引力,a,、,b,、,c,、,d,为,x,轴上四个特定的位置，现把乙分子从,a,处由静止释放，则,(,),A,乙分子从,a,到,b,做加速运动，由,b,到,c,做减速运动,B,乙分子从,a,到,c,做加速运动，到达,c,时速度最大,C,乙分子从,a,到,b,的过程中，两分子间的分子势能一,直减少,D,乙分子从,b,到,d,的过程中，两分子间的分子势能一,直增加,BC,5，关于质量和温度均相同的一杯水和一,个钢球，下列说法正确的是,(,),A,它们的内能一定相等,B,它们的分子平均动能一定相等,C,它们的分子的平均速率一定相等,D,把钢球置于水中，它们各自的内能,一定不变,BD,6如图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,(,),A,当,r,r,0,时，,r,越小，则分子势能,E,p,越大,C,当,r,r,0,时，分子势能,E,p,最小,D,当,r,时，分子势能,E,p,最小,AC,6.,如图,7,3,9,所示，甲分子固定于坐标原点,O,，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲。图中,b,点是引力最大处，,d,点是分子靠得最近处，则乙分子的速度最大处可能是(,),A,a,点B,b,点,C,c,点,D,d,点,内能与机械能的区别和联系,项目,内能,机械能,对应的运动形式,微观分子热运动,宏观物体机械运动,能量常见形式,分子动能、分子势能,物体动能、重力或弹性势能,能量存在原因,由物体内大量分子的无规则热运动和分子间相对位置决定,由物体做机械运动和物体形变或与地球的相对位置决定,影响因素,物质的量、物体的温度和体积及物态,物体的机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度或弹性形变),是否为零,永远不能等于零,一定条件下可以等于零,联系,在一定条件下可以相互转化,