新人教版高中物理选修-内能

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高中物理高考内能知识点

高中物理高考内能知识点（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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高中物理分子动理论内能知识点总结课件新人教版选修3-3

• 3．决定内能的因素 • ①微观上：分子动能、分子势能、分子个数； • ②宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数)． • 说明：一定质量的理想气体的内能只和温度有关．
• 二、1.(2)温度 3.(3)增加减少增加减少
• 思考：不能
对于液体和固体，微观模型是分子紧密排列，分子可以看成球体，其体积V0＝π6d3(d为球体直径)．
对气体分子来说，由于分子不是紧密排列，上述微观模型对气体不适用，但我们可以通过立方体模型求分子间距，将气体体积分成N个小立方体，其边长即为分子间距，
• (3)当r＝r0时，分子势能最小，但不为零，为负值，因为当两分子相距无穷远时分子势能为零．
• (4)分子势能曲线如上图所示．
• 3．物体的内能 • (1)定义：物体内所有分子动能和分子势能的总和． • (2)决定内能的因素 • ①微观上：分子动能、分子势能、分子数． • ②宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数)． • (3)改变物体内能的两种方式
数n，则n＝VVmolNA. 4．已知物体的质量m和摩尔质量M，求物体的分子数
n，则n＝MmNA.
• 1．布朗运动与扩散现象的关系
• (1)布朗运动与扩散现象是不同的两个现象，但也有相同之处．首先，它们都反映了分子永不停息地做无规则运动；其次，它们都随着温度的升高而表现得愈加明显；
• (2)扩散是两种不同物质接触时，没有受到外界的影响而彼此能够进入对方的现象，气体、液体、固体都有扩散现象，扩散的快慢除了和温度有关外，还和物体的密度差、溶液的浓度有关，密度差(浓度差)越大，扩散进行得越快；布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动，其运动的激烈程度与微粒的大小和液体的温度有关，这是两者的不同之处．

高中物理选修内能教案

高中物理选修内能教案
一、教学目标：
1. 知识与技能：了解内能的概念和性质；掌握内能的计算方法；理解内能与热量的关系；了解内能在物理学中的应用。

2. 过程与方法：通过理论课讲解、实验演示和实践操作，培养学生分析问题和解决问题的能力。

3. 情感态度与价值观：培养学生对物理学的兴趣和探索精神，提高学生对科学知识的认识和理解。

二、教学内容：
1. 内能概念及性质
2. 内能的计算方法
3. 内能与热量的关系
4. 内能在物理学中的应用
三、教学重点与难点：
1. 内能的概念和性质
2. 内能的计算方法
3. 内能与热量的关系
四、教学方法：
1. 理论讲解：向学生介绍内能的概念和性质，并讲解内能的计算方法。

2. 实验演示：通过实验演示让学生掌握内能的计算方法和应用。

3. 实践操作：让学生实际操作计算内能的例题，提高学生的计算能力。

五、课堂安排：
1. 第一课时：介绍内能的概念和性质，讲解内能的计算方法。

2. 第二课时：实验演示，让学生观察内能的变化过程，并掌握内能的计算方法。

3. 第三课时：巩固内能的计算方法，讲解内能与热量的关系。

六、教学反馈与评价：
1. 学生通过课堂讨论和实践操作，学习到了内能的概念和性质，掌握了内能的计算方法。

2. 学生通过实验演示和实践操作，深化了对内能与热量关系的理解。

3. 教师通过课堂表现和作业考核，对学生的学习情况进行反馈和评价，为学生的学习提供指导和帮助。

人教版高中物理选修1-2第1章第2节物体的内能(共40张PPT)

• B、物体放出热量时，温度一定降低
• C、物体温度升高，内能一定增加 D、物体内能增加时，温度一定升高
• 3．（2011江西，第3题）生
活中的“热”含义非常丰富，
物理学中，“天气很热”中
的“热”是温指度
高；
“两手相互摩擦手会发热”
的“内热能”是指
增加。
讨论
• 若物体吸收热量，内能增加，温度是否一定升高?
思考内能的单位：焦耳符号：J
分子热运动的剧烈程度与什么因素有关呢？
温度有关
物体的内能跟温度有关吗？为什么？
2.影响内能的因素
温度升高
分子的无规则运动就越剧烈
分子无规则运动越剧烈
分子动能就越大.
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
这个物体的内能也就增加实验
结论1：一个物体温度升高时，它的内能
结论：外界对物体做功，内能增加。物体对外界做功，内能减少。
外界对物体做功，内能增加。物体对外界做功，内能减少。
二、热传递对内能的改变
1、热传递改变内能的实质
A.物体吸热
内能增加
B.物体放热
内能减少
讨论:热传递改变内能的实质是什么?
高温物体内能发生转移
转移到低温物体
高温部分
低温部分
实质上是各物体间内能的转移 2、热传递改变内能的方式
Ａ、锯木料时锯条会发烫Ｂ、酒精涂在手臂上觉得凉快
Ｃ、卫星残骸进入大气层时烧毁Ｄ、划火柴取火
5、下列现象中，由于做功而使物体
内能增加的是（Ａ）
Ａ、连续敲打铁块，铁块发热
Ｂ、用酒精等对杯中的水加热
Ｃ、把炉钩放在火炉中烧一段时间后，炉钩发红
Ｄ、赤脚在阳光照射的沙子上走，脚发烫

高中物理第十章热力学定律第1、2节功和内能热和内能讲义(含解析)新人教版选修3-3-新人教

第1、2节功和内能热和内能1.绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热的过程。

2．绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功，即ΔU＝W。

3．热传递：热量从物体的高温部分传递到低温部分，或从高温物体传递给低温物体的过程。

4．系统在单纯的传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q。

5．做功和热传递是改变内能的两种方式且具有等效性，但二者实质不同。

一、焦耳的实验1．绝热过程系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。

2．代表实验(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温度上升。

(2)通过电流的热效应给水加热。

3．实验结论要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关。

二、功和内能1．内能的概念(1)内能是描述热力学系统自身状态的物理量。

(2)在绝热过程中做功可以改变热力学系统所处的状态。

2．绝热过程中内能的变化(1)表达式：ΔU＝W。

(2)外界对系统做功，W为正；系统对外界做功，W为负。

三、热和内能1．热传递(1)条件：物体的温度不同。

(2)过程：温度不同的物体发生热传递，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到低温物体。

(3)热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射。

2．热和内能(1)单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态，即热传递能改变物体的内能。

(2)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。

(3)单纯的传热过程中内能的变化。

①公式：ΔU＝Q。

②物体吸热，Q为正；物体放热，Q为负。

1．自主思考——判一判(1)温度高的物体含有的热量多。

(×)(2)内能大的物体含有的热量多。

(×)(3)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。

(×)(4)做功和热传递都可改变物体的内能，从效果上是等效的。

(√)(5)在绝热过程中，外界对系统做的功小于系统内能的增加量。

高中物理人教版选修3-3教案《内能》

高中物理人教版选修3-3教案《内能》内能目标导航(1)知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志。

(2)知道什么是分子的势能；知道改变分子间的距离，分子势能就发生变化；知道分子势能跟物体体积有关。

(3)知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。

(4)能够区别内能和机械能。

诱思导学１．分子动能（１）分子平均动能做热运动的分子，都具有动能，这就是分子动能。

由于分子运动的无规则性，若想研究单个分子的动能是非常困难、也是没有必要的。

热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，所以，重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值，即分子平均动能。

（２）温度是物体分子热运动平均动能的标志。

说明：①温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的。

分子平均动能的大小由温度高低决定：温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小；温度不变，分子的平均动能不变。

温度升高，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，可能有个别的分子动能反而减小。

②分子的平均动能大小只由温度决定，与物质的种类无关。

也就是说，只要处于同一温度下，任何物质分子做热运动的平均动能都相同。

由于不同物质分子的质量不尽相同，因此，在同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小也不相同。

２．分子势能（１）分子势能由于分子间存在着相互作用力，所以分子间也有相互作用的势能。

这就是分子势能。

分子势能的大小有分子间的相互位置决定。

分子势能的变化非常类似于长度变化的弹簧中的弹性势能的变化。

（２）影响份子势能大小的身分份子势能的大小与份子间的距离有关，即与物体的体积有关。

份子势能的变化与份子间的距离发生变化时份子力做正功还是负功有关。

具体情况如下：①当份子间的距离r r时（此时类似于被拉伸的弹簧），份子间的作用力表现为引力，份子间的距离增大时，份子力做负功，因而份子势能随份子间距离的增大而增大。

5内能-人教版选修3-3教案

5 内能-人教版选修3-3教案一、教学目标知识目标1.掌握物理中的内能的概念和计算公式；2.理解内能的微观本质，知道内能和热的关系；3.了解内能变化的实例，尤其是热机和加热问题。

技能目标1.能够运用内能的概念和计算公式，解决内能变化的问题；2.能够关注内能变化的微观机制和实际应用问题，并准确提出问题。

情感目标1.学会善于观察，发现问题，进而提出解决方案；2.学会尊重他人，并乐于与他人合作，共同解决问题。

二、教学内容物理中的内能。

三、教学重点•内能的概念；•内能的计算；•内能的变化。

四、教学难点•理解内能的微观本质和实际应用问题；•理解内能与热的关系。

五、教学方法•演示法；•课堂讨论法；•自学方法。

六、教学过程1. 导入（5分钟）引导学生思考物质的热现象，引入内能的概念。

- 学生思考问题：在生活中，热现象时常出现，你们是否遇到过这种情况？ - 老师引入问题：热现象的产生和物质的什么性质有关？这种性质能否被度量？怎样度量呢？2. 正确使用内能（10分钟）通过拓展学生的知识面，让学生了解更多的实际应用场景，培养学生对内能的深刻理解，了解如何正确计算内能。

在这个过程中，教师可以引导学生理解内能与热的关系，通过举例证明内能是热的一种体现。

3. 内能的计算（20分钟）运用电荷元素法，将物质的内能分散成每个分子的内能，通过求和等方法，得到这种状态下物质的内能。

老师可以给学生拓展知识，引导学生了解知名物理学家的生平和成就，增强学生对物理学研究的兴趣。

4. 内能变化（20分钟）通过加热问题来展示内能的变化，引导学生关注内能变化的微观机制和实际应用问题。

- 学生思考问题：重物较重，需要多少时间才能加热到相同温度？如何计算？ - 老师引入问题：内能是热的一种体现，通过什么方式使内能增加？5. 实践练习（15分钟）结合课堂练习等形式,让学生熟练掌握内能的概念、计算、变化等问题。

6. 总结（5分钟）总结内能的知识点，加强学生对内能的了解，让学生对本课内容有更深刻的理解。

高中物理选修3-3-功和内能+热和内能

功和内能热和内能知识元改变内能的两种方式知识讲解一、功和内能1.功与系统内能改变的关系：做功可以改变系统的内能。

（1）外界对系统做功，系统的内能增加，在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功，即：ΔU=U2-U1=W（2）系统对外界做功，系统的内能减少。

在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少，即W=-ΔE2.在绝热过程中，功是系统内能转化的量度3.功和内能的区别（1）功是能量转化的量度，是过程量，而内能是状态量（2）做功过程中，能量一定会发生转化，而内能不一定变化（3）内能变化时不一定有力做功，也可能是传热改变了物体的内能。

物体的内能大，并不意味着做功多二、热和内能1.传热与内能改变的关系（1）不仅对系统做功可以改变系统的热力学业状态，单纯的对系统传热也能改变系统的热力淡定状态，所以热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度（2）在单纯传热中，系统从外界吸收多少热量，内能就增加多少；系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少。

即：ΔU=U2-U1=Q2.传热改变物体内能的过程是物体间内能转移的过程3.内能与热量的区别内能是一个状态量，一个物体在不同的状态下具有不同的内能，而热量是一个过程量，它表示由于传热而引起的内能变化过程中转移的能量，即内能的改变量。

如果没有传热，就无所谓热量，但此时物体仍有一定的内能例题精讲改变内能的两种方式例1.用力搓手感觉手会发热、冬天在阳光下觉得暖和等物理现象表明：____和_____在改变物体内能上可以起到相同的效果。

例2.关于热传递，下列说法中正确的是（）A．热传递的实质是温度的传递B．物体间存在着温度差，才能发生热传递C．热传递可以在任何情况下进行D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量例3.如图所示，在较厚的有机玻璃筒底部，放置少量易燃物，如蓬松的硝化棉。

迅速压下筒中的活塞，可看到硝化棉被点燃而发出火光。

对该实验现象的下列说法中正确的是（）A．这个实验说明功可以变成能B．这个实验说明做功可以改变筒内空气的内能C．用厚有机玻璃做筒和迅速压缩都是为了保证该过程为绝热过程D．活塞向下迅速压缩过程，筒内空气的分子平均动能和分子势能都增大了例4.小实验：将钢丝掰直后，快速来回弯曲，用手接触弯曲部分会感觉____，这是由于________________________________________。

高中物理_人教版分子动理论内能教学设计学情分析教材分析课后反思

物理组教学设计年级高二物理备课组审阅（备课组长）审阅（学科校长）组别主备使用人高二物理组授课时间人课5.内能课型新授课题课标子热运动平均动能的标志知道分子势能跟物体体积有关知道什么是内能，知道物体的内能跟温要求度和体积有关1、知道分子热运动动能跟温度有关。

知道温度是分子热运动平均动能的标志。

知识与技能教学目标能力目标2、知道什么是分子势能，改变分子间的距离必须克服分子力做功。

知道分子势能跟物体体积有关3、知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关4、能够区别内能和机械能1、通过阅读书本关于内能知识的介绍，培养学生的阅读能力、语言表达能力。

2、通过阅读、讨论、交流、动手实验，使学生学会分析分子势能的变化情感、态度与价值观1、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣，2、通过实验活动，培养学生的团队合作精神、实事求是的科学态度。

教学理解分子势能随分子间距离变化的势能曲线重点教学理解分子势能随分子间距离变化的势能曲线难点教学自主学习，合作完成、教师讲解()()90()1()方法教学程序设计教环节一明标自学学过程设计二次备课过导读】阅读教材P14-16，完成下列任务程1、分子的动能是指及2、物体中热运动的速率大小不一，在热现象的，我们关心的是组成系方统的大量分子整体表现出来的热学性质，因而重要的不是系统中某个分子法的动能大小，而是所有分子的动能的平均值。

这个平均值叫做3、扩散现象和布朗运动表明，温度升高时，，因而可以得出结论：一种物质温度升高时分子热运动的平均动能。

物质的是分子热运动的标志。

4、回顾必修 2 中学过的势能概念：5、分子间存在着分子力，而且分子之间一定的距离，因此分子组成的系统也具有6、当分子间的力对分子做正功时，分子势能，当分子间的力对分子做负功，或说克服分子力做功时，分子势能。

7、当分子间的距离为r0 时，合力为 0。

当r＞r0 时合力表现为引力，这时要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此分子势能随分子间的距离增大而。

高中物理 3.1 功、热和内能的改变教案新人教版选择性必修第三册-新人教版高二第三册物理教案

功、热和内能的改变【教学目标】一、知识与技能1．知道绝热过程的含义。

2．从热力学的角度认识内能的概念。

3．理解做功与内能改变之间的关系。

4．知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变。

5．了解热量的概念，热量的单位是焦耳。

二、过程与方法1．通过观察、思考，知道物体的内能是系统的一个状态量。

2．通过探究活动，培养学生的实验探究能力、提高学生科学思维水平。

3．通过类比方法，帮助学生建立内能的概念。

三、情感、态度与价值观1．通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣。

2．通过实验活动，培养学生的实事求是的科学态度。

【教学重点】1．做功与内能改变关系的探究。

2．热量与内能改变关系的探究。

3．内能概念的建立。

【教学难点】内能概念的建立。

【教学过程】一、新课导入指导学生实验：冬天手冷，通常采取什么办法变暖和？演示实验：活塞快速压缩气体，猜猜会发生什么？指导学生实验：没有热源，有什么办法让桌子上的铁丝变热？演示实验：铜管中的气体被橡皮塞密封，给你一条绳子，有没有办法把橡皮塞弹开？引出猜想：做功可改变物体的热学状态。

二、新课教学（一）焦耳的实验1．提出问题：如何探究做功和系统热学状态改变之间的确切关系呢？①用什么物理量标识热学状态？②我们应该选择固、液、气哪个系统研究比较好？为什么？③手举量热器量筒，问：放入水后，还需什么器材？④问：温度可以用温度计监测了，装置完善了吗？⑤问：如何做功呢？用什么方式做功呢？⑥讨论：我们该如何设计机械做功呢？用手搅拌吗？2．焦耳实验一（机械做功）①焦耳实验是如何测定做功的？②这个实验需要满足什么条件？③焦耳实验是如何准确测量做功的？④我们需要记录哪些实验数据？表格怎么设计？⑤介绍这个实验的结论。

系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。

重物下落带动轮叶旋转，通过搅拌对绝热容器内的液体做功，使液体升温，即状态发生变化。

新教材人教版高中物理选择性必修第三册第三章热力学定律(知识点详解及配套习题)

第三章热力学定律1．功、热和内能的改变................................................................................................ - 1 -2. 热力学第一定律....................................................................................................... - 10 -3. 能量守恒定律........................................................................................................... - 10 -4. 热力学第二定律....................................................................................................... - 18 -章末复习提高................................................................................................................ - 28 -1．功、热和内能的改变一、功和内能1．焦耳的实验(1)绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。

(2)代表性实验①重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升；②通过电流的热效应给水加热。

(3)实验结论：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关。

2．功和内能(1)内能：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系。

3-1 功热和内能的改变(含视频)(教学课件)——高中物理人教版(2019)选择性必修第三册

越大时，相应地做功才越多。
三、热与内能的改变
1.热传递定义：两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，即热量从高温物体传到了低温物体，这个过程就叫作热传递。传递的方式：热传导、热对流和热辐射。
热传递的条件：存在温度差。实质：热传递过程实质是能量转移的过程。 2. 热和内能 (1) 热传递与内能改变的关系 ①在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少，即 Q吸 = ΔU。 ②在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少，即 Q放 = －ΔU。 (2)热量
在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过点两个位置决定，与物体的运动路径无关？
重力电场力
重力做功对应重力势能电场力做功对应电势能（电能）
1.内能与内能变化 (1)内能：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系。我们把它称为系统的内能。 (2)物体的内能：物体内所有分子的动能和势能之和。因此，物体内能是一个状态量。 (3)内能的变化：当物体温度变化时，分子平均动能变化；物体体积变化时，分子势能发生变化。因此，物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程无关。
第三章热力学定律 1 功、热和内能的改变
前情回顾
什么是内能？内能大小的影响因素是什么？内能：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
与摩尔数有关
与温度有关与体积有关
内能与物体的摩尔数、温度和体积有关
质量、温度相同的物体，内能必定相等对吗？
不一定。比如0°C的冰和水

高中物理选修3-3第七章分子动理论5 内能

5内能[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道温度是分子平均动能的标志.2.明确分子势能与分子间距离的关系.3.理解内能的概念及其决定因素.4.了解内能和机械能的区别．科学思维：通过分析分子力做功情况，判断分子势能的变化情况，从而确定分子势能与分子间距离的关系．一、分子动能1．分子动能：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量．2．分子的平均动能所有分子热运动动能的平均值．3．温度是物体分子热运动的平均动能大小的唯一标志．二、分子势能1．分子势能：由分子间的相互位置决定的能．2．决定因素(1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关．(2)微观上：分子势能与分子之间的距离有关．三、内能1．内能：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：组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能．3．相关因素(1)物体所含的分子总数由物质的量决定．(2)分子热运动的平均动能由温度决定．(3)分子势能与物体的体积有关．故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响．1．判断下列说法的正误．(1)温度反映了每个分子热运动的剧烈程度．(×)(2)温度是分子平均动能的标志．(√)(3)分子的势能是由分子间相互位置决定的能量，随分子间距的变化而变化．(√)(4)温度高的物体内能大．(×)2．(1)1千克10 ℃的水比10千克2 ℃的铁的分子的平均动能________．(2)质量和体积一定的同种气体，温度高时气体的内能________．答案(1)大(2)大一、分子动能(1)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？(2)物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？(3)物体运动的速度越大，其分子的平均动能也越大吗？答案(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．(2)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．所以物体温度升高时，个别分子的动能可能减小，也可能不变．(3)不是．分子的平均动能与宏观物体运动的速度无关．1．单个分子的动能(1)定义：组成物体的每个分子都在不停地运动，因此每个分子都具有动能．(2)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可能是不同的，所以单个分子的动能没有意义．2．分子的平均动能(1)定义：物体内所有分子的动能的平均值．(2)决定因素：温度是分子热运动的平均动能的标志．温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，个别分子的动能可能减小或不变，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．3．物体内分子的总动能物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和，它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积．物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关．例1(多选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法正确的是()A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C．两种气体分子热运动的总动能相等D．两种气体分子热运动的平均速率相等答案AB解析因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，故选项A正确．因为氢气分子的质量小于氧气分子的质量，而分子平均动能又相等，所以氢气分子的平均速率大，故选项D错误，B正确．虽然气体质量和分子平均动能(温度)都相等，但由于气体摩尔质量不同，分子数目就不相等，故选项C错误．由于不同物质的分子质量一般不同，所以同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，但平均速率一般不同.二、分子势能(1)功是能量转化的量度，分子力做功对应什么形式的能量变化呢？(2)若分子力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做什么功？分子势能如何变化？分子间距离减小时，分子力做什么功？分子势能如何变化？(3)若分子力表现为斥力，分子力做功情况以及分子势能的变化情况又如何呢？答案(1)分子力做功对应分子势能的变化(2)负功分子势能增加正功分子势能减小(3)分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小；分子间距离减小时，分子力做负功，分子势能增大．1．分子力、分子势能与分子间距离的关系分子间距离r＝r0r＞r0，r增大r＜r0，r减小分子力等于零表现为引力表现为斥力分子力做功分子力做负功分子力做负功分子势能最小随分子间距离的增大而增大随分子间距离的减小而增大分子势能与分子间的距离的关系图象如图1所示．图12．分子势能的特点由分子间的相互位置决定，随分子间距离的变化而变化．分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关．3．分子势能的影响因素(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关．(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的．例2A、B两分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化说法正确的是()A．分子力始终对B做正功，分子势能不断减小B．分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大C．B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小D．分子间的距离不断减小，所以分子势能不断增大答案 B解析将B分子从距离等于分子直径10倍处向A分子靠近，分子力先表现为引力，引力做正功，分子势能减小，当r小于r0时，分子力表现为斥力，分子力又做负功，分子势能增加，B正确．1．分子势能的变化情况只与分子力做功相联系．分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大．分子力做功的大小等于分子势能变化量的大小．2．讨论分子势能变化时，绝不能简单地由物体体积的增大、减小得出结论．导致分子势能变化的原因是分子力做功．例3(多选)(2019·济宁市高二下期末)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图2所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互靠近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法中正确的是()图2A．在r＝r0时，分子势能为零B．在r＝r0时，分子势能最小，但不为零C．在r>r0阶段，分子势能一直减小D．在r<r0阶段，分子势能先减小后增加答案BC解析因为两分子相距无穷远时分子势能为零，在r＝r0时，斥力和引力大小相等，方向相反，分子力合力为零，分子势能最小，但不为零，A错误，B正确；在r>r0阶段，随着两分子的靠近，分子间表现为引力，引力做正功，分子势能一直减小，C正确；在r<r0阶段，分子间作用力表现为斥力，在两分子靠近的过程中，分子力做负功，分子势能一直增加，D错误．分子势能图象问题的解题技巧1．要明确分子势能、分子力与分子间的距离关系图象中拐点的不同意义．分子势能图象的最低点(最小值)对应的距离是分子平衡距离r0，分子力图象与r轴交点的横坐标表示平衡距离r0.2．要把图象上的信息转化为分子间的距离，再求解其他问题．三、内能(1)结合影响分子动能和分子势能的因素，从微观和宏观角度讨论影响内能的因素有哪些？(2)物体的内能随机械能的变化而变化吗？内能可以为零吗？答案(1)微观上：物体的内能取决于物体所含分子的总数、分子的平均动能和分子间的距离．宏观上：物体的内能取决于物体所含物质的量、温度和体积及物态．(2)物体的机械能变化时其温度和体积不一定变化，因此其内能不一定变化，两者之间没有必然联系．组成物体的分子在做永不停息的无规则运动，因此物体的内能不可能为零．1．内能的决定因素(1)宏观因素：物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定，同时也受物态变化的影响．(2)微观因素：物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．2．温度、内能和热量的比较(1)温度宏观上表示物体的冷热程度，是分子平均动能的标志．(2)内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(3)热量指在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少，等于物体内能的变化量．3．内能和机械能的区别与联系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常见的能量形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能、弹性势能影响因素物质的量、物体的温度、体积及物态物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量大小永远不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4.物态变化对内能的影响一些物质在物态发生变化时，如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化．例4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，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答案 D解析温度是分子平均动能的标志，内能是所有分子热运动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等因素，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．比较物体内能的大小和判断内能改变的方法具体比较和判断时，必须抓住物体内能的大小与分子总数、温度、物体的体积及物态等因素有关，结合能量守恒定律，综合进行分析．(1)当物体质量m一定时(相同物质的摩尔质量M相等)，物体所含分子数n就一定．(2)当物体温度一定时，物体内部分子的平均动能就一定．(3)当物体的体积不变时，物体内部分子间的相对位置就不变，分子势能也不变．(4)当物体发生物态变化时，要吸收或放出热量，使物体的温度或体积发生改变，物体的内能也随之变化．1．(分子动能)关于温度与分子动能的关系，下列说法正确的是()A．某物体的温度为0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零B．温度是分子热运动平均动能的标志C．温度较高的物体，其分子平均动能较大，则分子的平均速率也较大D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高答案 B解析某物体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地做无规则运动，A错误；温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但由于分子的质量不一定相同，则分子平均速率不一定大，B正确，C错误；物体内分子无规则热运动的速度与机械运动的速度无关，物体的运动速度越大，不能代表物体内部分子的热运动越激烈，所以物体的温度不一定高，D错误．2．(分子力和分子势能)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答案 C解析当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力可能先增大后减小，也可能一直减小，分子力做负功，分子势能增大，所以A、B错误；当分子力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，所以C正确，D错误．3．(分子力和分子势能)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是()答案 B解析当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能E p减小；当r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能E p增大；当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小，故选项B正确．4．(内能)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 ℃的冰的内能与等质量的0 ℃的水的内能相等答案 A解析机械能是宏观能量，可以为零，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，A项正确；物体的内能与物质的量、温度和体积及物态有关，B、C、D错误．一、选择题考点一分子动能1．(多选)对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是()A．两种物体的分子的平均动能相同B．水银分子的平均动能比水的大C．两种物体的分子的平均速率相同D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小答案AD解析温度是分子平均动能的标志，温度相同的物体的分子的平均动能相同，故A对，B错；由水银的摩尔质量大于水的摩尔质量，知D 对，C 错．2．(多选)下列关于分子动能的说法，正确的是( )A ．物体的温度升高，每个分子的动能都增加B ．物体的温度升高，分子的平均动能增加C ．如果分子的质量为m ，平均速率为v ，则平均动能为12m v 2 D ．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比答案 BD解析温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减小，A 错，B 对；分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，所以C 错，D 对．3．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是( )A ．气体分子间的作用力增大B ．气体分子的平均速率增大C ．气体分子的平均动能减小D ．气体分子的平均动能不变答案 D解析气泡在上升的过程中，内部气体温度不变，分子的平均动能不变，平均速率不变，体积增大，分子间的作用力减小，故D 正确．4．下列说法正确的是( )A ．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同B ．分子动能指的是由于分子定向移动具有的动能C ．10个分子动能和势能的总和就是这10个分子的内能D ．温度高的物体分子平均速率小于温度低的同种物质组成的物体分子平均速率答案 A解析温度是分子平均动能的标志，温度相同，则物体分子的平均动能相同，A 正确；分子动能是分子做无规则运动而具有的动能，B 错误；物体内能是对大量分子而言的，对于10个分子而言毫无意义，C 错误；若组成物体的物质相同，温度高的物体分子平均速率大，D 错误．考点二分子势能与分子力的功5．分子具有与分子间距离有关的势能，这种势能叫做分子势能．关于分子势能下列说法中正确的是()A．分子间作用力做负功，分子势能一定减少B．分子间作用力做正功，分子势能一定减少C．分子间距离增大时，分子势能一定增加D．分子间距离减小时，分子势能一定增加答案 B解析分子力做正功，分子的动能增加，分子的势能减少，分子力做负功，分子动能减少，分子势能增加，A错误，B正确；在平衡位置以内，分子间距离增大时，分子势能减少，C 错误；在平衡位置以外，分子间距离减小时，分子势能减少，D错误．6.如图1所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是()图1A．从a到b B．从b到cC．从b至d D．从c到d答案 D解析根据分子力做功与分子势能的关系，分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加，故D选项正确．7．(2019·上海市宝山区模拟)当两分子间距变化时分子势能变大了，则可以判定在此过程()A．分子力一定做了功B．分子力一定增大C．分子间距一定变大D．分子力一定是引力答案 A8．(多选)图2甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象．由图象判断以下说法中正确的是()图2A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大D．当分子间距离r<r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增大答案CD解析由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均达到最小，但此时分子力为零，而分子势能不为零，为负值；当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，此时分子力做负功，分子势能增大；当分子间距离r<r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，而此过程中分子力做负功，分子势能增大，由此知选项C、D正确．考点三内能、物体的机械能及综合应用9．(多选)(2018·全国卷Ⅱ改编)对于实际的气体，下列说法正确的是()A．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能B．气体的内能包括气体整体运动的动能C．气体的体积变化时，其内能可能不变D．气体的内能包括气体分子热运动的动能答案ACD解析实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，内能可能不变，所以A、C、D正确，B错误．10．关于物体的内能，以下说法正确的是()A．箱子运动的速度减小，其内能也减小B．篮球的容积不变，内部气体的温度降低，其气体的内能将减小C．物体的温度和体积均发生变化，其内能一定变化D．对于一些特殊的物体，可以没有内能答案 B解析物体的内能与物体的机械运动无关，故A错误；当气体的体积不变而温度降低时，气体的分子势能不变，分子的平均动能减小，气体的内能减小，故B正确；物体的温度和体积均发生变化时，物体内的分子势能和分子的平均动能都发生变化，其内能可能不变，故C错误；任何物体都有内能，故D错误．11．(2018·安阳市高二检测)关于物体的内能和机械能，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B．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D．物体的动能减小时，物体的温度可能升高答案 D解析分子具有热运动的动能，同时由于分子间存在着相互作用力而具有分子势能，所有分子的这两种能量的总和组成物体的内能．内能是物体具有的宏观物理量，而对单个分子来说，不存在分子内能的概念，A错误；分子势能与温度无关，由分子力做功决定，与分子间距有关，所以宏观上表现为与体积有关，B错误；物体的速度增大时，物体的动能增大，这里的动能是宏观物体的机械能中的动能，而不是分子的动能，C错误，D正确．二、非选择题12．三个瓶子分别盛有质量相同的氢气、氧气和氮气，它们的温度相同，则分子平均速率最大的是__________；在不计分子势能的情况下，气体内能最大的是________．答案氢气氢气13．(1)1 kg的40 ℃的水跟1 kg的80 ℃的水哪个内能多？(2)1 kg的40 ℃的水跟2 kg的40 ℃的水哪个内能多？(3)一杯100 ℃的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？(4)1 kg的100 ℃的水跟1 kg的100 ℃的水蒸气哪个内能多？答案见解析解析(1)两者质量一样，同种物质，所以分子数目一样，而80 ℃的水比40 ℃的水的水分子平均动能大，若不考虑水的膨胀引起的体积微小变化，则1 kg的80 ℃的水的内能多．(2)1 kg的40 ℃的水跟2 kg的40 ℃的水比较，2 kg的40 ℃的水内能多，因为后者分子数目多．(3)虽然100 ℃的开水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一杯100 ℃的开水的内能多．(4)它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但100 ℃的水蒸气分子势能比100 ℃的水的分子势能大，故1 kg的100 ℃的水蒸气的内能比1 kg的100 ℃的水的内能多．。

高中物理第七章分子动理论第5节内能练习(含解析)新人教版选修3-3

第5节内能1．知道什么是分子动能，知道温度是分子热运动平均动能的标志。

2．知道什么是分子势能，知道分子势能与分子间距离和物体体积的关系。

3．知道什么是内能，知道决定物体内能大小的因素。

一、分子动能 1．定义：分子由于□01永不停息地做无规则运动而具有的能。

2．分子热运动的平均动能：所有□02分子的热运动的动能的□03平均值。

3．温度的微观意义：温度是□04分子热运动的平均动能的标志。

二、分子势能1．定义：分子间由于存在□01分子力，因此分子组成的系统具有由分子间的□02相互位置决定的势能，这种势能叫做分子势能。

2．分子势能的决定因素(1)微观上：分子势能与分子之间的□03距离有关。

(2)宏观上：分子势能的大小与物体的□04体积有关。

三、内能1．定义：物体中所有分子的热运动□01动能与□02分子势能的总和。

2．决定因素(1)分子热运动的平均动能由□03温度决定。

(2)分子的势能与物体的□04体积有关。

(3)物体的内能由□05物质的量、□06温度、□07体积共同决定。

判一判(1)温度高的物体，分子的平均动能一定大。

( )(2)分子势能可以为正值、负值、零值。

( )(3)物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能也越大。

( )提示：(1)√(2)√(3)×课堂任务对分子动能的理解1．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是不同的，所以单个分子的动能没有意义。

2．分子热运动的平均动能(1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，有意义的是物体内所有分子热运动的平均动能。

(2)温度是分子热运动的平均动能的标志，这是温度的微观意义，在相同温度下，各种物质分子热运动的平均动能都相同，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热运动的平均速率不一定相同。

物体温度升高，分子热运动加剧。

分子热运动的平均动能增大，但并不是每一个分子的动能都变大。

人教版高中物理选择性必修第3册第三章热力学定律 1 功、热和内能的改变(可编辑PPT)

6.外界对物体做功多,就意味着物体的内能大。 ( ✕ ) 提示:外界对物体做功多,就意味着物体的内能变化大,不能认为物体的内能大。 7.在绝热过程中,外界对系统做的功小于系统内能的增加量。 ( ✕ ) 提示:在绝热过程中,外界对系统做的功等于系统内能的增加量。 8.高温物体内能多,低温物体内能少。 ( ✕ ) 提示:物体内能的多少与物质的量、物体的温度、体积等因素均有关。 9.热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。 ( ✕ ) 提示:热量从温度高的物体传递给温度低的物体。 10.做功和传热都可改变物体的内能,从效果上是等效的。 ( √ ) 提示:做功和传热都能引起系统内能的改变,从效果上是等效的。
1 | 功与内能的改变焦耳的两个代表性实验
两个实验实验装置
实验一
实验二
做功方式
实验条件共性
通过重物下落带动叶片搅拌容器中通过重物下落带动发电机发电,电流通过电
的水,靠叶片与水摩擦使水温升高,通阻丝,电流的热效应使水温升高,通过电流做
过重力做功实现能量转化
功实现能量转化
容器及其中的水组成的系统与外界绝热
第三章热力学定律
1 功、热和内能的改变
1.了解焦耳的两个实验。掌握从热力学角度认识内能的概念。 2.知道做功与内能改变的关系,知道传递的热量与内能变化的关系。 3.知道做功和传热是改变内能的两种方式,且对改变系统内能是等效的。 4.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系。
1 | 焦耳的实验
(3)在单纯地对系统传热过程中,外界对系统传热,系统的内能增加 ;系统对外界传热,系统的内能减少。 3.传热与做功在改变系统内能上的异同 (1)做功和传热都能引起系统内能的改变。 (2)做功时,内能与其他形式的能(如内能与机械能、内能与电能等)发生转化

高中物理新教材同步选择性必修第三册第3章 1 功、热和内能的改变

1功、热和内能的改变[学习目标] 1.了解焦耳的两个实验的原理，知道做功和传热的实质。

2.知道做功和传热是改变内能的两种方式，明确两种方式的区别(重难点)。

3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系。

一、焦耳的实验1．绝热过程：系统不从外界吸热，也不向外界放热的过程。

2．代表性实验(1)重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度上升。

(2)通过电流的热效应给液体加热。

3．实验结论：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。

4．内能：只依赖于热力学系统自身状态的物理量。

1．在焦耳研究功与热等效性的实验中，为什么要求盛水的容器采用绝热材料做外皮？答案隔绝与外界热量的交换，使水温度的升高只由叶片搅拌引起。

2．在教材图3.1－1和图3.1－2 所示的两个实验中，各是什么形式的能转化为系统的内能？答案(1)重物下落，减少的重力势能转为系统的内能；(2)重物带动发电机工作，将机械能转化为电能，发电机工作，将电能转化为液体的内能。

二、功与内能的改变在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。

为什么筒底的硝化棉会被点燃呢？答案外界对筒内气体做功，使气体内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点后引起硝化棉燃烧。

1．功与内能的改变在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的变化量ΔU ＝U2－U1，等于外界对系统所做的功W，即ΔU＝W。

2．理解(1)ΔU＝W的适用条件是绝热过程。

(2)在绝热过程中，外界对物体做功，则W>0外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少，物体对外界做功，则W<0，物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少。

如图所示，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，右侧与绝热活塞之间是真空的。

现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。

待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。

新人教版高中物理选修-内能

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