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1、第3节 温度与内能1.温度是分子平均动能的标志，温度越高，分了的平均动能越大，温度对单个分子的动能无意义。2分子势能的变化根据分子间作用力做功判断，做正功，分子势能减少，做负功，分子势能增加；分子间距等于r0时，分子势能最小。3分子势能和物体的体积有关，物体体积变化时，分子间距会变化，分子势能也会变化。4所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能，做功和热传递是改变内能的两种方式。其大小与质量、温度和体积有关。温度与分子平均动能自读教材抓基础1分子动能分子由于做热运动所具有的动能。2平均动能大量分子动能的平均值。3温度与平均动能的关系(1)温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平
2、均动能减小。(2)分子热运动的平均动能与物体的热力学温度成正比。(3)温度的微观本质：温度是物体内分子热运动平均动能的标志。跟随名师解疑难1温度的物理含义(1)宏观上：温度表示物体的冷热程度。(2)微观上：标志物体分子热运动的激烈程度，它是物体分子平均动能的标志。(3)温度是一个“统计”概念，它仅对物体，即大量的分子有意义，对单个分子来说，温度是没有意义的，故“分子的温度”这种说法是不科学的。(4)温度与物体的宏观运动状态无关。2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子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也不相同。所以研究单个分子的动能没有意义。3分子的平均动
3、能只要温度相同，一切物体分子的平均动能就一定相同。与物质种类、质量、压强、体积无关。特别提醒在温度相同时，一切物体分子的平均动能相同，平均速率一般不相同。因为km2，而不同物质的分子质量一般不同。例如，氧气和氢气在温度相同时，kOkH，即mO2mH2，因为mOmH，所以Or0，当r增大时，分子势能增加。若rr0rr0分子力等于零表现为引力表现为斥力分子力做功分子间距增大时，分子力做负功分子间距减小时，分子力做负功分子势能最小随分子间距的增大而增大随分子间距的减小而增大特别提醒(1)分子力做功是分子势能变化的量度。(2)物体体积改变，分子势能必定发生改变。大多数物质是体积越大，分子势能越大；也有
4、少数反常物质(如冰、铸铁)体积越大，分子势能反而越小。(3)当rr0时，分子力为零，分子势能为最小值，分子势能最小值和分子势能为零不是一回事。学后自检(小试身手)关于分子势能，下列说法中正确的是()A分子势能只由分子引力决定B分子势能跟物体的体积有关C物体体积增大时，分子势能一定增加D物体体积减小时，分子势能一定减小解析：选B物体体积发生变化时，分子势能将发生变化，但没有确定关系。当分子间距离rr0时，分子力表现为引力，分子势能随r的增大而增大；rr0时，分子势能最小。 物体的内能自读教材抓基础1定义物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和。2普遍性物体中的分子永不停息地做无规则运动、分子间
5、有相互作用力，所以任何物体都具有内能。3相关因素(1)物体含有的分子数目与物体的质量有关。(2)分子热运动的平均动能与温度有关。(3)分子势能与体积有关。4改变内能的方式改变内能的方式有做功和热传递。(1)做功改变内能时，可以使其他形式的能与内能发生转化，内能的变化量可用做功的多少来量度。(2)通过热传递改变物体内能时，内能的变化量由热量来量度，热量和内能变化的过程相联系，热量是过程量。跟随名师解疑难1对内能的理解(1)内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义。(2)物体内能的决定因素：从宏观上看，物体内能的大小由物体的质量、温度和体积三个因素决定。从微观上看，物体内能的大小由组成物体的分
6、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。2改变内能的两种方式及其区别做功热传递特征有力参与做功存在温度差本质内能与其他形式的能转化内能的转移量度功热量举例摩擦、压缩等不同温度的物体接触3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、重力势能和弹性势能能量存在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或物体形变或被举高而具有影响因素物质的量、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
7、件下可以相互转化学后自检(小试身手)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B所有分子的势能增大，内能也增大C做功和热传递都能改变物体的内能，但二者本质不同D只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等解析：选C物体的内能包括所有分子动能和分子势能之和，A、B均错；通过做功改变内能，是其他形式的能与内能的转化，而通过热传递改变内能，则是内能在物体间的转移，二者有本质的不同，C项正确；两物体质量相同，但种类不一定相同，分子总数就不一定相等，即使温度、体积相等，内能也不一定相等，D项错。对分子势能的考查典题例析1(多选)(海南高考)两分子间的斥力和引力的合力F与
8、分子间距离r的关系如图132中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()图132A在rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B在rr0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C在rr0时，分子势能最小，动能最大D在rr0时，分子势能为零E分子动能和势能之和在整个过程中不变思路点拨(1)分子间作用力何时表现为引力，何时表现为斥力？提示：rr0时，引力；rr0时，斥力。(2)分子力做正功时，分子势能如何变化？分子动能如何变化？提示：分子势能减少，分子动能增加。解析：在rr0阶段，当r减小时F
9、做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确；在rr0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误；在rr0时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确；在rr0时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误；在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确。答案：ACE探规寻律分子势能图像问题的解题技巧(1)明确分子势能、分子力与分子间距离图像中拐点意义的不同，分子势能图像的最低点(最小值)对应的距离是分子平衡距离r0，而分子力图像的最低点(引力最大值)对应的距离大于r0。(2)分子势能图像与r轴交点表示的距离小于r0，分子力图像与r轴交点表示平衡距离r0，其次
10、要把图像上的信息转化为分子间距离再求解其他问题。跟踪演练下列关于分子力和分子势能的说法中，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子间距离的减小而减小解析：选C分子间作用力表现为引力时，随分子间距离增大，要克服分子引力做功，分子势能增大，但分子间作用力可能先增大后减小，也可能一直减小；分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离减小，分子间作用力增大，克服斥力做功，分子势能增大，
11、C正确。对物体内能的考查典题例析2下列关于内能的说法中，正确的是()A不同的物体，若温度相等，则内能也相等B物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大C对物体做功或向物体传热，都可能改变物体的内能D冰融化成水，温度不变，则内能也不变思路点拨(1)物体内能的决定因素是什么？提示：质量、温度和体积。(2)内能与机械能有什么关系？提示：没有必然的联系。(3)改变物体内能的方式有哪些？提示：做功和热传递。解析：不同的物体，温度相同，只是分子的平均动能相同，但物质的量和分子势能两个因素不确定，故内能不一定相等，A错；物体的速度是宏观量，物体的速度增大，分子热运动的动能不一定增大，内能不一定增大，B错；改变
12、物体内能的方式有两种即做功和热传递，对物体做功或向物体传热，都可能改变物体的内能，C对；冰融化成水，温度不变，分子的平均动能不变，体积变小，分子间距变小，分子势能增加，故内能增加，D错。答案：C探规寻律影响物体内能的因素有温度、体积和物体的质量(或所包含分子的个数)，且内能与机械能无关。跟踪演练(四川高考)物体由大量分子组成，下列说法正确的是()A分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C物体的内能跟物体的温度和体积有关D只有外界对物体做功才能增加物体的内能解析：选C分子运动的剧烈程度是针对大量分子的统计规律而言，并不能说明每一个分子的运动情况，故A选项错误；根据分子间的引力大小与分子间的距离之间的关系(分子间的引力大小随分子间的距离的减小而增大)可知，B选项错误；从宏观角度看，物体的内能与物体的温度和体积有关，故C选项正确；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，故D选项错误。课堂双基落实1关于温度的概念，下列说法中正确的是()A
