《物体的内能》课件5

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1、,第一章 分子动理论,学案5 物体的内能 学案6 气体分子运动的统计规律,1.记住温度是分子平均动能的标志，能说出分子势能和什么因素有关. 2.掌握内能的概念，知道其决定因素. 3.知道气体分子运动的特点，了解气体分子速率按统计规律分布.,学习目标定位,知识储备区,知识链接,1.引力 斥力 0 2.减小 增大 3.热运动,新知呈现,一、 1.热运动 平均值 2.温度,知识储备区,新知呈现,二、 2.分子间距离 体积 三、 1.热运动动能 分子势能 2.温度 体积,知识储备区,新知呈现,四、 1.偶然 2.均等 五、 1.统计规律 3.速率大 减少 增多 增大,学习探究区,一、分子动能,二、分子

2、势能,三、内能,四、气体分子运动的统计规律,一、分子动能,问题设计,分子处于永不停息的无规则运动中，因而具有动能.为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能？ 答案 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以及一个分子在不同时刻的动能都不尽相同，所以研究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.,1.温度在宏观上是物体 程度的标志，在微观上是分子热运动 的标志. 2.分子动能的理解 (1)由于分子热运动的速率大小不一，因而重要的是分子热运动的 动能. (2)温度是大量分子 的标志，但对个别分子没有意义.同一温度下，各个分子的动能不尽相

3、同. (3)分子的平均动能决定于物体的 . (4)分子的平均动能与宏观上物体的运动速度 关. (填“有”或“无”).,要点提炼,冷热,平均动能,平均,平均动能,温度,无,返回,二、分子势能,分子间存在相互作用力，分子运动时，分子力要做功，而功是能量转化的量度，那么分子力做功对应什么能量变化呢？ 答案 分子力做功对应分子势能的变化.,问题设计,1.当分子间的距离rr0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 (填“正”或“负”)功，因此分子势能随分子间距离的增大而 (填“增大”或“减小”). 2.当分子间的距离rr0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 (

4、填“正”或“负)功，因此分子势能随分子间距离的减小而 (填“增大”或“减小”).,要点提炼,负,增大,负,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的关系可用如图1所示 的实线表示(分子力F与分子间距离r的关系如 图中虚线所示).从图线上看出，当rr0时， 分子势能 (填“最大”或“最小”).,返回,图1,最小,三、内能,1.任何物体在任何温度下都具有内能.因为一切物体都是由做永不停息的无规则运动的分子组成的. 2.内能的决定因素 (1)从微观上看，物体的内能大小由组成物体的分子 、分子热运动的 和分子间距离三个因素决定.

5、 (2)从宏观上看，物体的内能由物体的 、 和体积三个因素决定.,总数,平均动能,物质的量,温度,3.内能与机械能的区别和联系 (1)与内能不同，机械能是由物体的机械运动速度、相对参考面的高度、物体形变大小等决定的能量，它是对宏观物体整体来说的. (2)物体具有内能的同时也可以具有机械能.当物体的机械能增加时，内能 (填“一定”或“不一定”)增加，但机械能与内能之间可以相互转化.,不一定,返回,1.由于物体是由大量分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独看来，各个分子的运动都是不规则的，带有 ， 但从总体来看，大量分子的运动服从一定的 . 2.气体分子沿各个方向运动的机会均等. 3.大量

6、气体分子的速率分布呈现 的规律. 4.温度升高时，所有分子热运动的平均速率 ，即大部分分子的速率 ，但也有少数分子的速率减小，这也是统计规律的体现.,返回,四、气体分子运动的统计规律,偶然性,统计规律,中间多、两头少,增大,增大,一、分子动能,典例精析,例1 (双选)关于分子的动能，下列说法中正确的是( ) A.物体运动速度大，物体内分子的动能一定大 B.物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大 C.物体的温度降低，物体内大量分子的平均动能一定减小 D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关 解析 分子的动能与机械运动的速度无关，温度升高，分子的平均动能一定增大，但对单个分子来讲

7、，其动能可能增大也可能减小.,CD,例2 (双选)如图2所示为物体分子间相互作用 力与分子间距离之间的关系图象.下列判断中正 确的是( ) A.当rr0时，r越小，则分子势能Ep越大 C.当rr0时，分子势能Ep最小 D.当r时，分子势能Ep最小,典例精析,二、分子势能,图2,解析 当rr0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rr0时，分子力为零，分子势能最小；当r时，分子势能为零，但不是最小.故正确答案为A、C. 答案 AC,例3 (单选)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 B.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

8、， 物体的内能增大 C.A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A 的内能大于物体B的内能 D.A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分 子的平均速率也可能不同,典例精析,三、内能,解析 解答本题的关键是对温度和内能这两个概念的理解.温度是分子热运动的平均动能的标志，内能是所有分子动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化，A项错误. 两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但由 知，分子的平均速率可能不同，故D项正确. 最易出错的是认为有热量从A传到B，A的内能肯定大，其实有热量从A传到B，只说明A的温度高，内能大小还要看它们的总分子数和分子势能

9、这些因素，故C项错误.,机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关，故B项错误.故正确答案为D. 答案 D,例4 (单选)在一定温度下，某种理想气体的速度分布应该是( ) A.每个分子速度都相等 B.每个分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目 都很少 C.每个分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的 分布是均匀的 D.每个分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目 都很多,典例精析,四、气体分子运动的统计规律,解析 本题考查理想气体的速率分布规律，解决本题的关键是要熟知气体分子速率分布曲线，由麦克斯韦气体分子速率分布规律知，气体分子速率大部分集中在某个数值附近，速率

10、很大和速率很小的分子数目都很少，所以B正确. 答案 B,返回,课堂要点小结,内能,返回,气体分子 运动的统 计规律,自我检测区,1,2,3,4,1.(分子动能)(单选)关于温度的概念，下列说法正确的是( ) A.某物体的温度为0 ，则其中每个分子的温度都为0 B.温度是分子热运动平均速率的标志 C.温度是分子热运动平均动能的标志 D.温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体 温度相等 解析 温度是对大量分子而言的，对每个分子没有意义，温度是分子热运动平均动能的标志，不是平均速率的标志，A、B错，C对； 热传递传递的是热量不是温度，D错.,1,2,3,4,C,2.(分子势能)(单选)

11、设r0为两个分子间分子引力和斥力平衡的距离，r为两个分子的实际距离，选取无穷远处分子势能为零，则以下说法正确的是( ) A.rr0时，分子间的引力和斥力都为零 B.r0r2r0时，分子间只有引力而无斥力 C.当r由大于2r0逐渐减小到等于r0的过程中，分子势能始终小于零 D.当r由等于r0逐渐增大到大于2r0的过程中，分子势能先增大后 减小,1,2,3,4,解析 rr0时，分子间的引力和斥力相等，分子力为零，故A错误； 无论在平衡位置以内还是以外，总是同时存在分子引力和斥力，r0r2r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力，故B错误； 由于无穷远处分子势能为零，故当r由大于2r0逐渐减小到等于r

12、0的过程中，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小且一直小于零；故C正确；,1,2,3,4,当r由等于r0逐渐增大到大于2r0的过程中，分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大，故D错误. 答案 C,1,2,3,4,3.(内能)(单选)关于物体的内能，下列说法中正确的是( ) A.机械能可以为零，但内能永远不为零 B.温度相同、质量相同的物体具有相同的内能 C.温度越高，物体的内能越大 D.0 C的冰的内能与等质量的0 C的水的内能相等 解析 机械能是宏观能量，当物体的动能和势能均为零时，机械能就为零；而物体内的分子在永不停息地做无规则运动，且存在相互作用力，所以物体的内能永不为零，

13、A项对； 物体的内能与物质的量、温度和体积有关，B、C、D三项错误，故选A.,1,2,3,4,A,4.(气体分子运动的统计规律)(单选)对一定质 量的气体，通过一定的方法得到了分子数目 f(v)与速率v的两条关系图线，如图3所示， 下列说法正确的是( ) A.曲线对应的温度T1高于曲线对应的温度T2 B.曲线对应的温度T1可能等于曲线对应的温度T2 C.曲线对应的温度T1低于曲线对应的温度T2 D.无法判断两曲线对应的温度关系,1,2,3,4,图3,解析 对一定质量的气体，当温度升高时，速率大的分子数目一定增加，因此曲线的峰值向速率大的方向移动，且峰值变小，由此可知曲线对应的温度T2一定高于曲线对应的温度T1，故C正确. 答案 C,1,2,3,4,