《气体分子运动的统计规律》课件3

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,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,*,第五节物体的内能,第六节气体分子运动的统计规律,第五节物体的内能,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第五节,第六节,课前自主学案,课标定位,核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第五节课前自主学案课标,课标定位,学习目标：,1.,知道分子的动能、分子的平均动能及温度是分子平均动能大小的标志,2,知道分子的势能跟物体的体积有关，分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律,3,知道什么是物体的内能，物体的内能与哪些宏观量有关，能区别物体的内能和机械能,4,知道什么是统计规律及气体分子运动的统计规律,课标定位学习目标：1.知道分子的动能、分子的平均动能及温度是,重点难点：,1.,使学生掌握三个概念,(,分子平均动能、分子势能、物体内能,),，掌握三个物理规律,(,温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离的关系、热传递与功的关系,),2,区分温度、内能、热量三个物理量是一个难点；分子势能随分子间距离变化的势能曲线是另一难点,重点难点：1.使学生掌握三个概念(分子平均动能、分子势能、物,课前自主学案,一、物体的内能,1,分子的动能温度,(1),分子动能：做无规则运动的分子具有动能，各个分子动能_；每个分子在不同时刻动能也_,(2),平均动能：物体内所有分子的动能的_,(3),温度与平均动能的关系,温度越高，分子热运动的平均动能_，温度越低，分子热运动的平均动能_,温度是物体分子热运动的_的标志,不同,不相等,平均值,越大,越小,平均动能,课前自主学案一、物体的内能不同不相等平均值越大越小平均动能,2,分子势能,(1),定义：分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的_决定的势能,(2),分子势能的决定因素,宏观上：分子势能跟物体的_有关,微观上：分子势能与分子间的_有关,a,当,r,r,0,时，分子力表现为_，若,r,增大，需克服分子的_做功，分子势能增大,B,当,r,r,0,时，分子力表现为_，若,r,减小，需克服分子的_做功，分子势能增大,C,当,r,r,0,时，分子势能_,相对位置,体积,距离,引力,引力,斥力,斥力,最小,2分子势能相对位置体积距离引力引力斥力斥力最小,(3),结论：物体的体积变化时，分子间的_发生变化，_发生变化因此，分子势能与物体的_有关,3,物体的内能,(1),定义：物体中所有分子做热运动的_和_的总和,(2),相关因素：物体的内能跟物体的_和体积都有关系,_升高时，分子平均动能增加，物体的内能_,_变化时，分子势能发生变化，物体的内能也会发生_,距离,分子势能,体积,动能,分子势能,温度,温度,增加,体积,变化,(3)结论：物体的体积变化时，分子间的_发生变化，_,(3),理想气体,理想气体微观模型：忽略了气体分子的相互作用力和_,一定质量的气体，温度_，压强_，气体越_，就越接近理想气体,理想气体的内能只跟温度有关，温度越高，理想气体的内能_,分子势能,越高,越小,稀薄,越大,(3)理想气体分子势能越高越小稀薄越大,思考感悟,图,1,5,1,分子之间也存在着引力和斥力，就像被弹簧连着的小球，那么分子之间是否也存在着势能呢？,提示：,分子间存在着相互作用力，所以分子间存在着势能,思考感悟,二、气体分子运动的统计规律,1,分子沿各个方向运动的机会相等,(1),在气体中，大量分子的频繁碰撞，使某个分子何时何地向何处运动是_的,(2),对大量分子的整体来说，在任一时刻分子沿各个方向运动的机会是_的,2,分子速率按一定的规律分布,(1),大量分子整体的速率分布遵从一定的_；在一定的_下，各种不同速率范围内的分子数在总分子数中所占的比率是_的,偶然,均等,统计规律,温度,确定,二、气体分子运动的统计规律偶然均等统计规律温度确定,(2),气体分子中，速率很大的和速率很小的分子数占总分子数的比率是_的，气体中大多数分子的速率都接近某个数值与这个数值相差越多，分子数_，表现出,“,中间_、两头_,”,的分布规律,(3),温度升高时，分子数最多的速率区间移向_的一方，速率小的分子数_，速率大的分子数_，分子的平均动能_，总体上仍表现出,“,中间_、两头_,”,的分布规律,很小,越少,多,少,速率大,减少,增加,增大,多,少,(2)气体分子中，速率很大的和速率很小的分子数占总分子数的比,核心要点突破,一、对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，我们主要研究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唯一标志，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，但平均速率却可能是不同的,核心要点突破一、对于分子动能应该明确的问题,3温度升高，分子的平均动能一定增大；温度降低，分子的平均动能一定减小；温度不变，分子的平均动能一定不变,4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,3温度升高，分子的平均动能一定增大；温度降低，分子的平均动,特别提醒：,(1),温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的,(2),同一温度下，不同物质,(,如铁、铜、水、木,),的分子平均动能都相同，但由于不同物质分子的质量不尽相同，所以分子运动的平均速率大小不尽相同,(3),分子做热运动的平均动能不涉及宏观物体运动的动能,特别提醒：(1)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),1,(,单选,),关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是,(,),A,某种物体的温度是,0,说明物体中分子的平均动能为零,B,物体温度降低时，每个分子的动能都减小,C,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,D,物体的运动速度越大，则物体的温度越高,即时应用 (即时突破，小试牛刀),解析：,选,C.,温度是分子平均动能的标志，温度是,0,，物体中分子的平均动能并非为零，因为分子无规则运动不会停止,A,错；温度降低时分子的平均动能减小，并非每个分子动能都减小，,B,错；物体温度升高时，分子的平均动能增大，分子的平均速度增大，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，,C,项正确；物体的运动速率增大，宏观机械能,(,动能,),增大，但物体内分子的热运动不一定加剧，温度不一定升高，,D,错,解析：选C.温度是分子平均动能的标志，温度是0，物体中分,二、分子势能与分子间距离的关系,1分子势能的变化规律是：分子力做正功，分子势能减小，分子力做了多少正功，分子势能就减少多少；分子力做负功，分子势能增加，克服分子力做了多少功，分子势能就增加多少,二、分子势能与分子间距离的关系,2分子势能曲线如图152所示，规定无穷远处分子势能为零分子间距离从无穷远处逐渐减小至,r,0,的过程中，分子间的合力为引力，合力做正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小，为负值当分子间距离达到,r,0,以后再继续减小，分子间的合力为斥力，在分子间距离减小的过程中，合力做负功，分子势能增大，其数值将从负值逐渐增大至零，然后为正值，故,r,r,0,时，分子势能最小注意分子势能最小与分子势能为零是不相同的,图152,2分子势能曲线如图152所示，规定无穷远处分子势能为零,3宏观上，分子势能与物体的体积有关物体的体积发生变化时，分子间的相对位置也发生变化，因而分子势能也发生变化由于物体分子间距的变化宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化例如，同样是物体体积增大，有时体现为分子势能增大(在,r,r,0,范围内)，有时体现为分子势能减小(在,r,r,0,范围内)一般我们说，物体体积变化了，其对应的分子势能也变化了,3宏观上，分子势能与物体的体积有关物体的体积发生变化时，,特别提醒：,(1),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于或小于零势能点的分子势能，如,E,p,10 J,，,E,p,0 J,，则,E,p,E,p,.,(2),体积越大，分子势能不一定越大如相同质量的,0,的水与,0,的冰，冰体积大，但水的分子势能大于冰的分子势能,特别提醒：(1)分子势能最小与分子势能为零不是一回事分子势,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),2,(,单选,),关于分子势能，下列说法中正确的是,(,),A,分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大,B,分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大,C,当,r,时，分子势能最小,D,将物体以一定初速度竖直向上抛出，物体在上升阶段其分子势能越来越大,即时应用 (即时突破，小试牛刀),解析：,选,A.,分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加，由此判断,A,正确，,B,错误从,r,0,到,r,过程中，分子力先做正功，后做负功，势能先减小后增大，,r,r,0,时，势能最小，,C,错分子势能与重力势能无关，,D,错,解析：选A.分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势,三、物体的内能,1,影响因素,(1),宏观因素：物体内能大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定,(2),微观因素：物体内能的大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定,三、物体的内能,2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,微观分子的热运动,宏观物体的机械运动,能量常见形式,分子动能、分子势能,物体的动能、重力势能或弹性势能,能量存在的原因,由物体内大量分子的热运动和分子间相对位置决定,由于物体做机械运动、发生形变或被举高,影响因素,物质的量、物体的温度和体积及物态,物体的质量、机械运动的速度、离地高度,(,或相对于零势能面的高度,),或弹性形变程度,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,2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,特别提醒：,(1),内能是对一个宏观物体而言，不存在某个分子内能的说法,(2),物体的内能跟物体的运动状态无关,(3),组成任何物体的分子都在做无规则的热运动，分子间都有相互作用，所以任何物体都有内能,特别提醒：(1)内能是对一个宏观物体而言，不存在某个分子内能,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),3,(,单选,),关于机械能和内能，下列说法中正确的是,(,),A,机械能大的物体，其内能一定很大,B,物体的机械能损失时，内能却可以增加,C,物体的内能损失时，机械能必然减少,D,物体的内能为零时，机械能可以不为零,即时应用 (即时突破，小试牛刀),解析：,选,B.,内能和机械能是两种不同形式的能量，两者并不存在必然联系只有在系统的能量转化形式只发生在机械能与内能之间时，机械能的损失才等于内能的增加，故,A,、,C,错，,B,对；因为物质分子总在不停地做无规则运动，故内能不可能为零，,D,错,解析：选B.内能和机械能是两种不同形式的能量，两者并不存在必,课堂互动讲练,例1,类型一,温度与分子平均动能、内能的关系,(双选)下列有关温度与分子动能、物体内能的说法中正确的是(),A温度升高，每个分子的动能一定都变大,B温度升高，分子的平均速率一定变大,C温度降低，物体的内能必然变小,D温度降低，物体的内能可能增大,课堂互动讲练例1类型一温度与分子平均动能、内能的关系 (,【精讲精析】,温度升高时，分子的平均动能一定变大，即平均速率增大，但每个分子的动能不一定变大，所以,A,错、,B,对；决定物体内能的是组成物体的分子个数、温度和体积三个因素，温度降低，内能