高中物理选修3-3教学设计5： 7.5 内能教案
人教版高二物理选修3-3学案设计-内能
5内能一、分子动能1．分子动能：做热运动的分子跟运动的物体一样，也具有动能，这就是分子动能．2．分子的平均动能：热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，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，叫做分子的平均动能．3．温度的微观解释：温度是物体分子热运动平均动能的标志．铁球运动得越来越快，则铁分子的平均动能越来越大，对吗？提示：不对．铁球的速度变大，是指其机械运动的速度，即其机械运动的动能变大，而分子的平均动能是指分子热运动的动能，只与温度有关．二、分子势能1．分子势能：由于分子间存在着相互作用的分子力，所以分子间也有相互作用的势能，这就是分子势能．2．影响分子势能大小的因素：微观上，分子势能的大小由分子间的相互位置决定；宏观上，分子势能的大小跟物体的体积有关．分子势能跟以前学过的哪种能量具有相似的特点？提示：分子势能同弹性势能相似，是由于分子间或物体间存在相互作用，又由其相对位置决定的能量．三、物体的内能1．定义：物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能．2．任何物体都具有内能．3．内能的决定因素：物体的内能跟物体的温度和体积有关．温度发生变化，分子的平均动能发生变化；物体的体积发生变化，分子势能发生变化．还要注意，物体的内能还与物体所含的分子数有关，因为内能是物体中所有分子的动能和分子势能的总和．杀虫剂从喷雾器中射出时变成雾状液体，设其温度不变，杀虫剂的内能是否变化，为什么？提示：内能增大．因为液体射出时变成雾状，原来相邻的分子被分割在不同的液滴中，其间距在r0的基础上变大了，分子势能的总和变大了(在r0时分子势能最小)，又因为温度不变，所以内能增大．考点一对分子动能和分子势能的理解1．分子动能单个分子的动能(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零(2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子的动能大小不同，并且时刻在变化(3)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，个别分子的动能没有实际意义分子的平均动能(1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计意义．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，个别分子的动能可能增大，也可能减小，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的(2)虽然同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，但由于不同物质的分子质量不尽相同，平均速率大小一般不相同的体积有关．当分子间的距离发生变化时，分子力做功，分子势能发生变化．(1)当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大．(2)当分子间的距离r<r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的减小而增大．(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E p与分子间距离r的关系可用如图所示的曲线表示．从图线上看出，当r＝r0时，分子势能最小．(4)分子势能随分子间距离的变化规律类似于弹簧的弹性势能与弹簧长度的变化规律，弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩，势能都会增加．【例1】(多选)用r表示两分子间的距离，E p表示两个分子间相互作用的势能，当r＝r0时，两个分子间引力等于斥力，设两分子间距离很远时，E p＝0，则()A．当10r0>r>r0时，E p随r的增大而增大B．当r<r0时，E p随r的减小而增大C．当r＝r0时，E p最小D．当r＝r0时，E p＝0有关分子势能及其改变的问题，应与分子力做功联系起来，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大．【解析】当10r0>r>r0时，分子力表现为引力，分子间距离r增大时，需克服分子引力做功，即分子力做负功，所以分子势能E p增大；当r<r0时，分子力表现为斥力，分子间距离r减小时，需克服斥力做功，即分子力做负功，分子势能E p增大．从上述解析可知，从r＝r0出发，无论增大距离或减小距离，分子势能均增大，所以在r＝r0处，分子势能最小，由于题中已规定两分子距离很远时，E p＝0，所以r＝r0处一定是E p<0.故选项A、B、C正确．【答案】ABC总结提能注意区分“分子势能最小”和“分子势能为零”是两个不同的概念，“最小”不一定是“等于零”；反之，“等于零”也不一定是“最小”．当然由于分子势能数值的相对性，也可以取“分子势能最小”的位置作为“分子势能为零”的位置．如下图所示为两分子间相互作用的分子势能E p随分子间距离r变化的E p－r图象．图(a)为取无穷远处E p＝0时的E p－r图象；图(b)为取r＝r0处E p＝0时的E p－r图象．(多选)如图所示，甲分子固定于坐标原点，乙分子位于横轴上，甲、乙两分子间引力、斥力及分子势能的大小变化情况分别如图中三条曲线所示，A、B、C、D为横轴上的四个特殊的位置；E为两虚线a、b 的交点，现把乙分子从A处由静止释放，则由图象可知(AB)A．虚线a为分子间斥力变化图线，交点E的横坐标代表乙分子到达该点时分子力为零B．虚线b为分子间引力变化图线，表明分子间引力随距离增大而减小C．实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达C点时分子势能最小D．乙分子从A到C的运动过程中一直做加速运动解析：分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，随分子间距离r的减小而增大，但斥力变化得快，故虚线a为分子间斥力变化图线，虚线b为分子间引力变化图线，交点E说明分子间的引力、斥力大小相等，分子力为零，A、B两项正确；实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达B点时分子势能最小，为负值，C项错误；乙分子从A到C的运动过程中分子力先表现为引力，到达B点后表现为斥力，所以乙分子先做加速运动，后做减速运动，D项错误．考点二物体的内能1．任何物体都具有内能，因为一切物体都是由永不停息地做无规则热运动且相互作用着的分子组成的．内能是对一个宏观物体而言的，不存在某个分子内能的说法．2．内能的决定因素物体的内能跟物体的温度和体积有关，温度发生变化，分子的平均动能发生变化；物体的体积发生变化，分子势能发生变化，还要注意，物体的内能还与物体所含的分数有关，因为内能是物体所有分子的动能和分子势能的总和．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、重力势能或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和物体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(1)物体温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加.(2)研究热现象时，一般不考虑机械能，在机械运动中有滑动摩擦力时，一般考虑内能.【例2】下列说法正确的是()A．温度低的物体内能小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大D．物体体积改变，内能可能不变【解析】内能是指物体内部所有分子的热运动动能和分子势能的总和，温度是分子平均动能的标志，故温度低的物体内能不一定小；温度低的物体分子平均动能小，但由于不同物质分子质量不同，所以温度低的物体分子平均速率不一定小；物体做加速运动时，物体的速度增大，机械能中的动能增大，但分子热运动的平均动能与机械能无关，只与温度有关；物体体积改变，分子势能改变，但内能不一定改变；所以只有选项D正确．【答案】 D总结提能内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式，与物体宏观有序运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体积及物态．而温度是分子平均动能的标志，与单个分子的动能以及物体的动能无任何关系．(多选)关于内能和机械能的下列说法中不正确的是(AB)A．内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的B．运动物体的内能和机械能均不为零C．一个物体的机械能可以为零，但它们的内能永远不可能为零D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变解析：机械能是指宏观物体动能、重力势能、弹性势能等，内能是指分子动能、分子势能，有本质的区别，A错；物体的分子运动永不停息，内能不能为零，但物体机械能可以为零，B错，C对；机械能内能在一定条件下可相互转化，但没有转化时，一个可以变化，另一个可以不变，D对．常见误区例析对内能理解的四个误区误区1：误认为分子间距离越大，分子势能越大产生误区的原因是没有正确认识分子势能与分子间距离的关系．若r<r0，则r越大，分子势能越小；若r>r0，则r越大，分子势能越大．误区2：误认为温度越高，分子平均速率越大产生误区的原因是没弄清温度与分子平均动能、分子平均速率的关系．不同的物体分子质量不同，温度相同时，分子平均动能相同，但分子平均速率不同．不同的物质，温度高的其分子的动能可能要小．误区3：误认为温度越高，内能越大这是由于没弄清影响内能大小的因素．温度越高，分子平均动能越大，但比较两个物体内能时，还要考虑分子个数和分子势能．在宏观上，物体的内能由温度、体积和物质的量共同决定．误区4：误认为机械能越大的物体内能越大产生该错误的原因是没有正确区分机械能和内能．影响机械能和内能的因素不同，机械能变化时，内能不一定变化，反之亦然．【典例】下列说法正确的是()A．分子的动能与分子的势能之和叫做分子的内能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，物体的温度可能增加【解析】通过以下表格进行逐项分析：选项情景与过程分析判断A 物体的内能是所有分子动能和分子势能的总和，对单个分子而言分子势能和分子内能无意义×B 物体的分子势能与分子间距离有关，宏观上由体积决定，而与温度无关×C 物体速度增大时，物体的动能增大，而内能并不一定增大×D物体的动能减小时，物体的温度可能增加√1.如图所示，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(D)A．从a到b B．从b到c C．从b到d D．从c到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．2．对于物体的“热胀冷缩”现象下列说法正确的是(A)A．物体受热后温度升高，分子的平均动能增大；降低温度后，分子的平均动能减小B．受热后物体膨胀，体积增大，分子势能增大；收缩后，体积减小，分子势能减小，分子的平均动能不会改变C．受热膨胀，温度升高，分子平均动能增大，体积增大，分子势能也增大；遇冷收缩，温度降低，分子平均动能减小，体积减小，分子势能也减小D．受热膨胀，分子平均动能增大，分子势能也增大；遇冷收缩，分子平均动能减小，但分子势能增大解析：温度升高，分子平均动能增加，反之，温度降低，分子平均动能减小，而体积与分子势能间关系复杂，因而选A.3．容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则容器内(C)A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能C．水的内能大于冰的内能D．冰的内能大于水的内能解析：冰水混合物温度为0 ℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，C对，D错．4．如果取分子间距离r＝r0(r0＝10－10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为正值；r>r0时，分子势能为正值．并试着在图中画出E p－r的图象．(填“正”“负”或“零”)答案：如图所示5．一架飞机在空中以某一速率飞行，由于飞机中所有分子都具有飞机的速度，所以分子具有动能．又由于飞机在空中，飞机中所有分子都离地面有一定高度，以地面为零势能位置，所以分子具有势能．上述动能和势能的总和就是飞机的内能，当飞机停在地上时，飞机的内能为零．以上说法是否正确？为什么？答案：分子动能和势能是与分子的热运动相对应的，与飞机的机械运动无关．飞机的内能应是飞机中所有分子做无规则热运动的动能和由于分子间的相互作用而具有的势能的总和．分子热运动是永不停息的，因此飞机的内能是永远不可能为零的．而飞机的机械能与飞机的速率和飞行高度有关，当飞机停在地上时，机械能为零．综上分析可知，题中的说法均是错误的．。
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优质学案：7.5 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．。
[精品]新人教选修3-3高中物理7.5《内能》优质课教案
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7 5、内能教目标．在物知识方面要求：（1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的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，知道分子势能随分子间距离变而变的定性规律。
（3）知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。
．在培养生能力方面，这节课中要让生建立：分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物概念，又要让生初步知道三个物规律：温度与分子平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。
因此，教中着重培养生对物概念和规律的解能力。
．渗透物方法的教育：在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。
在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推方法。
重点、难点分析．教重点是使生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握三个物规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系）。
2．区分温度、内能、热量三个物量是教上的一个难点；分子势能随分子间距离变的势能曲线是教上的另一难点。
主要教过程引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变。
另一方面，我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。
那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？这是今天习的问题。
教过程的设计一、温度的宏观和微观意义是什么？如何解？分子的无规则运动特点是多、变、快、乱，在热现象中，关心的是多个发分子，而不是单个分子。
（1）、分子的平均动能――所有分子的动能的平均值～10－26 g v＝10 5 / （2）、温度：宏观――表示物体的冷热程度微观――是物体平均动能的标志（3）、温度相同，平均动能就相同，不论物体的组成、结构、种类和物态 (无论如何)二、什么是分子势能？分子势能与什么有关？（1）、由于分子间存在着相互作用的引力和斥力而具有的与其相对位置有关的能量，叫做分子势能。
高中物理第5节 内能教案新人教版选修3-3
第5节 内能【学习目标】(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。
能够区别内能和机械能。
【自学质疑】【学习过程】１．什么是分子动能？什么是分子平均动能？为什么说温度是物体分子热运动平均动能的标志。
２．什么是分子势能？分子势能大小与分子间距离的关系是什么？如下图分子势能变化曲线说明什么问题？分子势能最小值一定为零吗？分子势能的变化与物体体积有什么关系？３．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
影响物体内能大小的因素有哪些？他们对内能有什么影响？4．物体的内能与机械能的区别有哪些？例１ 有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠( )A ．不断增大 BC ．先增大后减小D 例２ 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．物体内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，物体的温度可能增加例３ 1 g 100 ℃的水与1 g 100 ( ) ABCD．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100例４氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是( ) A．氧气的内能较大B．氢气的内能较大C．两者的内能相等D．氢气分子的平均速率较大【巩固检测】1．关于分子势能，下列说法正确的是( )A．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大B．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越小C．物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化D．物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小2．关于物体内能的下述说法中，正确的是( )ABC．一个物D3．一定质量的0 ℃的水在凝结成0 ℃的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是( ) A BC D4．两分子相距为r，当r稍增大些( )A BC．分子力可能增大也可能减小，分子势能一定减小D．因为不知道r5( )A BCD．分子的平均动能越大，物体的温度越高6．以下说法正确的是( )A．物体的机械能可以为零，而内能不可能为零B．温度相同且质量也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℃的冰的内能比等质量的0℃的水的内能大7．关于温度的概念，下述说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，物质温度高，则分子的平均动能大B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体内每一个分子的动能都增大C．当某物体内能增大时，则该物体的温度一定升高D．甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大8．关于内能和机械能的说法正确的是( )A．物体有内能，必有机械能 B．物体的内能为零时，机械能可以不为零C．物体的机械能可以为零，内能却不能为零D．光滑水平面上加速运行的物体，由于速度增大，每个分子速度也增大了，所以分子的平均动能增大，内能和机械能都增大9．温度相同的氧气和氢气，它们的分子平均动能之比为( )A．1∶1 B．8∶1 C．1∶8 D．无法确定10．由分子间作用力和分子间距离的关系可知( )A．当r＜r0时，r越小，则E p越小 B．当r＞r0时，r越小，则E p越大C．当r＝r0时，E p最小 D．当r→∞时，E p最小11．关于物体的内能，下列说法正确的是( )A．相同质量的两种物体，升高相同的温度，内能增量一定相同B．一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定增大C．一定量气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减少D．一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减少12．下列说法正确的是( )。
2021高中物理第七章5内能教学案(含解析)新人教版选修3-3
5内能[学习目标］1。
知道分子热运动的动能跟温度的关系，知道温度是分子热运动平均动能的标志．渗透统计的方法。
2.知道分子势能的概念以及分子势能与分子间距离变化的关系，知道分子势能与物体体积有关．(难点） 3.知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积的关系．(重点) 4。
能够区分内能和机械能．知识点一分子动能1．分子动能做热运动的分子跟运动的物体一样也具有动能，这就是分子动能．2．分子的平均动能热现象研究的是大量分子运动的宏观表现,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，叫做分子平均动能．3．温度的微观解释温度是物体分子热运动平均动能的标志．[思考］运动的铁球速度越来越大，则铁分子的平均动能越来越大，对吗？【提示】不对．铁球的速度变大，是指其机械运动的速度,即其机械运动的动能变大,而分子平均动能是指分子热运动的动能，与温度有关．［判断]1．某种物体的温度是0 ℃,说明物体中分子的平均动能为零．(×)2．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．(√）3．一定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变．(√）知识点二分子势能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．2．影响分子势能大小的因素微观上，分子势能的大小由分子间距离决定;宏观上,分子势能的大小跟物体的体积有关．［思考]分子势能与以前学过的哪种能量具有相似的特点？【提示】分子势能同重力势能、电势能相似，是由于分子间或物体间、电荷间存在相互作用，又由其相对位置决定的能量．[判断]1．当分子间的距离为r0时,分子势能最小．(√）2．分子力做负功时，分子势能一定减小．（×）3．当分子间距离为r＜r0时，分子力为斥力，这时减小分子间的距离,分子势能增大．(√)知识点三物体的内能1．定义物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和,叫做物体的内能．2．决定因素（1）分子总个数由物体物质的量决定．(2）分子热运动的平均动能由温度决定．(3）分子势能宏观上与物体的体积有关．（4)物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定．［思考］0 ℃的冰熔化为0 ℃的水时，内能是否发生变化？【提示】0 ℃的冰熔化为0 ℃的水,温度不变，分子的平均动能不变，但由于冰的体积减小,变成水后分子势能发生变化,故内能发生变化．［判断］1．物体的机械能可以为零,内能也可以为零．（×）2．物体的温度降低体积变大时，物体的内能一定变大．(×)3．物体的温度和体积变化时，内能一般要发生改变．(√）考点一对分子动能的理解（深化理解）1．单个分子的动能(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零．(2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化．(3）热现象是大量分子无规则运动的统计结果，个别分子的动能没有实际意义．2．分子的平均动能(1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计意义．温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大．个别分子动能可能增大也可能减小,个别分子甚至几万个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．（2）理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物质种类、质量、压强、体积无关，即只要温度相同，任何分子的平均动能都相同．由于不同物质的分子质量不尽相同,所以同一温度下,不同物质的分子运动平均速率大小一般不相同．【例题1】关于分子动能，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．物体温度升高时,每个分子的动能都增大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【答案】C【规律总结】分子动能的理解要点1．温度有统计的意义，反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映单个分子的动能大小,同一温度下，各个分子的动能不尽相同．2．分子平均动能与宏观上物体的运动速度无关．【及时训练】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【答案】D2．(2015·长沙高二检测)关于温度的概念，下列说法正确的是（）A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则每一个分子的动能都增大C．当某物体的内能增加时，则该物体的温度一定升高D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大【答案】 A考点二对分子势能的理解(深化理解)1．分子势能与分子间距离的关系分子间距离r＝r0r〉r0r<r0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2.（1）宏观上：分子势能的大小与体积有关．(2）微观上:分子势能与分子之间的相对位置有关．【例题2】(多选）（2014·兰州检测)如图75。
物理选修3-3 第七章第五节内能(第二课时)教案
第二课时
【课 题】第五节 内能
【授课时间】 年 月 日 班级：
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道分子热运动的动能、平均动能，知道温度是分子热运动平均动能大小的标志；
（2）知道什么是内能，物体的内能与温度和体积有关，能区别物体的内能和机械能。
2.过程与方法
分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力
3.情感态度与价值观
在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。
【教学重点】
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关系、热传递与功的关系）。
三、新课讲授：
一，物体的内能
1、物体中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。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。
2、决定物体内能的因素
从微观上看：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。
从宏观上看：物体内能的大小由物体的物质的量（摩尔数ｎ）、温度Ｔ和体积Ｖ三个因素决定．
【教学难点】
1，区分温度、内能、热量三个物理量。
2，分子势能随分子间距离变化的势能曲线。
【课 型】新课
【教学用具】 PPT课件，课本
【教学方法】探究法，提问法，讨论法，讲解法
7.5 内能 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3 (3)
5 内能教学教法分析●课标要求认识温度是分子平均动能的标志．理解内能的概念．●课标解读1．知道温度是分子平均动能的标志，知道分子势能与体积有关．2．理解内能的概念及决定内能的因素．3．明确分子势能与分子间距离的关系．●教学地位本节主要学习分子的动能、分子势能和内能的概念．要求学生知道温度是分子平均动能的标志，物体的内能是一种不同于机械能形式的能，学习本节知识可以为以后学习的热力学第一定律打下基础.教学方案设计●新课导入建议飞机从地面起飞，随后在高空做高速航行，有人说：“在这段时间内，飞机中乘客的势能、动能都增大了，他们身上所有分子的动能和势能也都增大了，因此乘客的内能也增大了”．这种说法对吗？为什么？●教学流程设计课前预习：1.看教材；2.填写【课前自主导学】步骤1：导入新课，由机械能导入内能步骤2：教师提问，检查学生预习效果，并组织讨论步骤3：师生互动完成“探究1”总结对分子动能的理解步骤4：师生互动完成“探究2”总结对分子势能的理解步骤5：师生互动完成“探究3”总结对内能概念的理解步骤6：例题讲解，总结规律方法步骤7：完成“探究4”加深对温度意义的理解步骤8：学生练习，完成【当堂双基达标】步骤9：课堂小结：学生总结本节知识，老师布置【课时作业】课前自主导学知识1 分子动能1.基本知识(1)分子动能做热运动的分子跟运动的物体一样也具有动能，这就是分子动能．(2)分子的平均动能热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，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，叫做分子平均动能．(3)温度的微观解释温度是物体分子热运动平均动能的标志．2．思考判断(1)某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零．(×)(2)物体的温度升高时，所有分子的动能都增大．(×)(3)温度是分子热运动剧烈程度的标志．(√)3．探究交流运动的铁球速度越来越快，则铁分子的平均动能越来越大，对吗？【提示】不对．铁球的速度变大，是指其机械运动的速度，即其机械运动的动能变大，而分子平均动能是指分子热运动的动能，与温度有关.知识2 分子势能1.基本知识(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．(2)影响分子势能大小的因素微观上，分子势能的大小由分子间距离决定；宏观上，分子势能的大小跟物体的体积有关．2．思考判断(1)分子间距离增大时，分子势能一定增大．(×)(2)分子力做正功时，分子势能一定增大．(×)(3)当分子间距离为r＜r0时，分子力为斥力，这时减小分子间的距离，分子势能增大．(√)3．探究交流分子势能与以前学过的哪种能量具有相似的特点？【提示】分子势能同重力势能、电势能相似，是由于分子间或物体间、电荷间存在相互作用，又由其相对位置决定的能量.知识3 物体的内能1.基本知识(1)定义物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和，叫做物体的内能．(2)决定因素①分子总个数由物体物质的量决定．②分子热运动的平均动能由温度决定．③分子势能宏观上与物体的体积有关．④物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定．2．思考判断(1)火车运动的越快，火车的内能越大．(×)(2)物体的内能只由物体的温度决定．(×)(3)物体的温度和体积变化时，内能一般要发生改变．(√)3．探究交流0 ℃的冰熔化为0 ℃的水时，内能是否发生变化？【提示】0 ℃的冰熔化为0 ℃的水，温度不变，分子的平均动能不变，但由于冰的体积减小，变成水后分子势能发生变化，故内能发生变化.课堂互动探究探究1 对分子动能的理解【问题导思】1．物体中每个分子无规则运动的动能是否相同？2．为什么说温度是分子平均动能的标志？3．分子的平均动能与分子的种类和质量是否有关？1．单个分子的动能(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零．(2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化．(3)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，个别分子动能没有实际意义．2．分子的平均动能(1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计意义．温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大．个别分子动能可能增大也可能减小，个别分子甚至几万个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的．但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．(2)理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物质种类、质量、压强、体积无关，即只要温度相同，任何分子的平均动能都相同．由于不同物质的分子质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质的分子运动平均速率大小一般不相同．特别提醒1．温度是分子平均动能的“标志”或者说“量度”，温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应，与单个分子的动能没有关系．2．温度高的物体，分子的平均速率不一定大，还与分子质量有关．例1 关于分子动能，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．物体温度升高时，每个分子的动能都增大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【审题指导】(1)一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，0 ℃的物体的分子平均动能不为零．(2)温度是分子平均动能的标志，与单个分子的动能无关．【解析】某种气体温度是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运动，从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，说明分子运动激烈，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动加剧，则物体的温度不一定高，所以选C项．【答案】 C规律总结每个分子都有分子动能且不为零，热现象是大量分子无规则运动的统计结果，个别分子动能没有实际意义．迁移应用1．(2013·西安检测)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【解析】温度是分子平均动能的标志，具有统计的物理意义，对单个或少量分子无意义．物体温度升高，分子运动剧烈，分子平均动能增大，但仍可能有某些分子动能减小，故答案选D.【答案】 D探究2 对分子势能的理解【问题导思】1．分子势能与分子间距离有什么关系？2．当分子间的距离为多大时，分子势能最小？3．决定分子势能的宏观因素和微观因素是什么？1．分子势能的变化规律(1)当分子间的距离r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间的距离增大而增大．(2)当分子间的距离r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，因此分子势能随分子间的距离减小而增大．图7－5－1(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E p与分子间距离r的关系可用图7－5－1所示的曲线表示．从图线上看出，当r＝r0时，分子势能最小．2．影响因素(1)宏观上：分子势能的大小与体积有关．(2)微观上：分子势能与分子之间的相对位置有关．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，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．例2 (2013·兰州检测)如图7－5－2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的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．现把乙分子从a处由静止释放，则()图7－5－2A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大【审题指导】c点为分子引力和斥力的分界点，a到c为引力，c到d为斥力，a到c 乙分子一直加速运动，c到d为减速．【解析】乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大，而后受甲的斥力作用做减速运动，A错，B对；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确；而乙分子从b到d的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，故D错．【答案】BC规律总结分子力做功是物体分子势能变化的唯一原因，只有分子力对物体做功时，分子的总动能与分子总势能之和不变.迁移应用2．(2013·福建高考)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________．(填选图下方的字母)【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．【答案】 B探究3 对内能的理解【问题导思】1．决定物体内能的因素是什么？2．内能与机械能有哪些区别？3．内能和热量是否为同一概念？1．内能的决定因素(1)从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定．(2)从微观上看：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．2．内能与机械能的区别内能是由大量分子的热运动和分子间的相对位置所决定的能；机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的能．物体具有内能的同时又具有机械能．物体的机械能在一定的条件下可以等于零，但物体的内能不可能等于零，这是因为组成物体的分子在永不停息地做着无规则的热运动，分子之间彼此有相互作用．在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能．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有不同的内能，而热量是一个过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量，即内能的改变量．如果没有热传递，就无所谓热量，但此时物体仍有一定的内能．例如，我们不能说“某物体在某温度时具有多少热量”．特别提醒1．研究热现象时，一般不考虑机械能，在机械运动中有摩擦时，有可能发生机械能转化为内能．2．物体温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加．例3 关于物体的内能，下列叙述中正确的是()A．温度高的物体比温度低的物体内能大B．物体的体积增大时，内能也增大C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同【审题指导】(1)温度不是决定内能大小的唯一因素；(2)内能相同，分子的平均动能不一定相同．【解析】温度高的物体与温度低的物体相比较，温度低的物体的分子平均动能小，但所有分子的热运动动能和分子势能的总和不一定小，即物体的内能不一定小，A错；物体的体积增大时，分子间的距离增大，分子势能发生变化，但不能确定分子势能是增大还是减小，即使分子势能增大，而分子的平均动能不能确定是否变化，也不能说明内能增大，B错；内能相同的物体是指物体内所有分子的动能和分子势能的总和相同，而它们的分子平均动能却不一定相同，C错；内能不同的物体，它们的温度却可能相同，即它们的分子平均动能可能相同，D正确．【答案】 D迁移应用3．(2013·济南高二检测)容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则容器内()A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能C．水的内能大于冰的内能D．冰的内能大于水的内能【解析】冰水混合物温度为0 ℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，C对，D错．【答案】 C探究4 综合解题方略——温度与分子动能、分子速率的关系例4 下列说法正确的是()A．在10 ℃时，一个氧气分子的分子动能为E k，当温度升高到20 ℃时，这个分子的分子动能为E k′，则E k′＜E kB．在10 ℃时，每一个氧气分子的温度都是10 ℃C．在10 ℃时，氧气分子平均速率为v1，氢气分子平均速率为v2，则v1＜v2D．在任何温度下，各种气体分子的平均速度都为零【审题指导】温度是大量分子热运动的“统计”平均效果的宏观反映，对单个分子是没有实际意义的．【规范解答】单个分子的动能、速率是随时变化的，因而是没有意义的，温度是大量分子做热运动时分子平均动能的标志，对个别分子也是没有意义的，A、B项错误．氧气与氢气温度相同，分子平均动能相等：E k1＝E k2，又因m1＞m2，则v1＜v2，C选项正确．速度是矢量，大量气体分子向各个方向运动的机会均等，所有分子的速度矢量和为零，故任何温度下，气体分子的平均速度都为零，故D选项正确．【答案】CD课堂小结【备课资源】内能与机械能的相互转化内能与机械能是两种不同形式的能量，在一定的条件下可以相互转化，并遵循能的转化与守恒定律.例如：物体自由下落时，物体中的分子在做无规则运动的同时还同时参与自由落体运动．物体的内能只和物体内分子的热运动有关，其中分子的平均动能不涉及物体宏观的动能；分子的势能也不涉及物体宏观的重力势能．如果没有空气阻力的话，不论物体自由下落多少，下落的速度多大，物体内分子热运动的平均动能和分子势能是不会发生变化的；如果有空气阻力作用的话，物体下落时机械能和物体的内能会发生相互转化.又如：空中飞行的子弹，它在做机械运动，对应有动能，一旦它射入固定的木板中，最后静止下来，它和木板的温度都升高，内能增大，子弹的机械能(动能)转化成为子弹和木板的内能．这一转化是通过子弹与木板之间的阻力做功来实现的．根据能的转化与守恒定律，在机械能与内能的转化过程中，消耗了多少机械能，就有多少机械能转化为内能.当堂双击达标1．下列物理量与物体的内能无关的是()A．物体的温度B．物体的体积C．质量D．物体的运动速度【解析】物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关，与物体的运动状态无关，所以D选项符合题意．【答案】 D2．有关“温度”的概念下列说法中正确的是()A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度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【解析】温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映，故A、D错，B对．温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．【答案】 B3．根据分子动理论，物体分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是()A．当分子间的距离为r0时，分子具有最大势能B．当分子间的距离为r0时，分子具有最小势能C．当分子间的距离为r0时，引力和斥力都是最大值D．当分子间的距离为r0时，引力和斥力都是最小值【解析】当分子间的距离为r0时，分子间引力和斥力的合力为零，但引力与斥力既不都是最小值，也不都是最大值，此时分子具有最小势能，B正确．【答案】 B4．(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】(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，所以1 kg的80 ℃的水的总动能比1 kg的40 ℃的水大，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。
高二物理(人教版)选修3-3导学案设计——7.5内能无答案
物理学科教案课题：内能主备人：审查人：日期：学习目标：1、知道分子的均匀动能、分子势能及内能的观点2、知道分子的均匀动能与温度的关系，知道分子势能与体积相关3、明确内能与温度、体积、物质的量相关要点：分子的均匀动能、分子势能及内能的观点难点：影响物体内能的要素学习过程及内容一、学前准备1、物体因为运动拥有的能是什么能？，写出公式。
运动的分子有能量吗？分子的能量可能与什么要素相关？2、物体从高处着落，什么力做功？，其能量如何变化？，分子间也有互相作用力，能否也有势能？假如分子有势能，分子势能可能与什么要素相关？二、师生合作研究（一）、阅读课本，回答以下问题1、分子动能（ 1）定义：分子因为永不暂停地做而拥有的能。
（ 2）分子均匀动能：全部分子热运动动能的。
（ 3）温度的微观意义：温度是分子热运动的的标记。
2、分子势能（ 1）定义：分子间由分子力和分子间的决定的势能。
（ 2）分子势能的决定要素：宏观上：分子势能的大小与物体的相关微观上：分子势能与分子之间的相关。
当分子之间的距离r>r 0时，分子之间的作使劲的协力表现为，这时，增大分子之间的距离，一定做功，分子势能会；当 r<r 0时，协力表现为，这时，要减小分子之间的距离，一定做功，分子势能会；当 r=r 0 时，分子势能。
3、物体的内能（ 1）定义：物体中（ 2）决定要素：物体所含的分子总数由由决定，分子势能与的总和。
决定，分子的热运动均匀动能相关，故物体的内能由、、共同决定，同时受物态变化的影响。
任何物体都拥有内能。
（二）思虑、议论、点拨1、分子的动能：（ 1）分子的动能是分子热运动拥有的动能，跟物体运动的快慢相关系吗？。
（2）温度是物体内大批分子均匀动能的量度，而个别分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。
一个物体的温度高升，物体内分子均匀动能增大，每个分子的动能都增大吗？，为何？2、分子势能：分子势能是由分子间的相对地点决定的。
人教版高中物理选修3-3教学案：第七章第5节内能
第5节内能1.做热运动的分子拥有的动能，即为分子动能。
2．所有分子动能的均匀值叫分子均匀动能，温度是分子均匀动能的标记。
3．分子势能由分子间的相对地点决定，从宏观上看，分子势能与物体的体积有关。
4．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
5．物体的内能大小由物质的量、物体的温度及物体的体积共同决定。
一、分子动能1．定义因为分子永不暂停地做无规则运动而拥有的能。
2．分子的均匀动能所有分子热运动动能的均匀值。
3．温度的微观意义温度是分子热运动的均匀动能的标记。
二、分子势能1．定义：由分子间的分子力和分子间的互相地点决定的能。
2．决定要素(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。
3．分子势能与分子间距离的关系(1)当 r>r0时，分子力表现为引力，若 r 增大，需战胜引力做功，分子势能增大。
(2)当 r<r0时，分子力表现为斥力，若 r 减小，需战胜斥力做功，分子势能增大。
(3)当 r＝ r0时，分子力为零，分子势能最小。
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．决定要素物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。
1．自主思虑——判一判(1)温度高则物体的每个分子的动能都大。
( ×)(2)20 ℃的水和20 ℃的铜的分子均匀动能同样。
( √)(3) 物体的体积增大，分子势能增大，体积减小，分子势能减小。
( ×)(4)物体运动的速度越快，内能越大。
( ×)(5) 某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的均匀动能为零。
( ×)(6)分子力做正功，分子势能减小。
( √)2．合作研究——议一议(1)在热现象的研究中，为何研究单个分子的动能没存心义，而是要研究所有分子的动能的均匀值？提示：物体内分子是大批的，各个分子的速度大小不一样，所以，每个分子的动能大小不一样，而且还在不断地改变。
7.5 内能 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3 (1)
5内能教学目标1．在物理知识方面要求：（1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的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，知道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，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。
2．在培养学生能力方面，这节课中要让学生建立：分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。
因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。
3．渗透物理学方法的教育：在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。
在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。
重点、难点分析1．教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握两个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系）。
2分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的难点。
主要教学过程引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变化。
另一方面，我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。
那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？这是今天学习的问题。
教学过程的设计一、温度的宏观和微观意义是什么？如何理解？分子的无规则运动特点是多、变、快、乱，在热现象中，关心的是多个发分子，而不是单个分子。
（1）分子的平均动能――所有分子的动能的平均值m～10－26 kg v＝10 5 m / s（2）温度：宏观――表示物体的冷热程度 微观――是物体平均动能的标志（3）温度相同，平均动能就相同，不论物体的组成、结构、种类和物态 (无论如何) 二、什么是分子势能？分子势能与什么有关？（1）由于分子间存在着相互作用的引力和斥力而具有的与其相对位置有关的能量，叫做分子势能。
高中物理 7.5 内能教案 新人教版选修3-3(2)
第五节内能一、教学目标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。
二、教学重点与难点本节的重点是通过对分子动能和势能的分析，使学生知道物体的内能跟温度和体积有关。
难点是让学生了解分子势能随分子间距的变化规律。
三、教学方法与建议阅读法、分析比较法、类比法四、学情分析这节是概念性很强的课，又是不能从物理实验或物理现象直接得出的课。
就学生而言，要知道概念引入的目的、确切含义、与其它概念的区别和联系。
所以学生要根据教师给出的例题，经过分析推理后加深对概念的认识。
可能在分子势能的讲解方面，教师要花点时间仔细讲解，以帮助学生掌握。
五、教学过程（一）引入新课1、复习回顾请学生回顾分子动理论的内容。
物体是由大量分子组成的分子在做永不停息的无规则运动分子间存在引力和斥力2、引导学生作这样的类比：（1）运动着的汽车具有动能，运动着的分子也具有动能——分子动能；（2）落下的苹果和地球间有引力作用而有重力势能，分子间有作用力,分子间也有势能——分子势能从而得出物体内能的概念：物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（二）进行新课1、分子动能阅读课本P14对应内容，作如下归纳：（1）分子平均动能：所有分子动能的平均值。
（2）温度是分子平均动能的宏观标志。
温度越高，分子的平均动能越大。
（3）注意：①温度高的物体内部也有动能很小的分子。
②不同物质，温度相同，分子的平均动能就相同，但分子的平均速率不一定相同。
[例1]关于物体的温度与分子动能的关系下列说法正确的是（）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.物体温度升高时，每个分子的动能都增大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加D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高[例2]一块10℃的铁与一块10℃的铝相比较，以下说法正确的是（）A 铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B 铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等C 铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D 以上说法均不正确2、分子势能先让学生阅读课本，再作如下归纳、讲解：（1）分子势能的大小由分子间的相对位置决定因为分子势能决定于分子力的大小和分子间距离的大小，而分子力又是与分子间的距离有关的，故分子势能的大小由分子间的相对位置决定。
5内能-人教版选修3-3教案
5内能-人教版选修3-3教案教学目标
1.掌握内能的定义和计算方法；
2.了解内能变化的形式；
3.学习内能转化定律，掌握内能转化规律。
教学重点
1.内能的概念和计算方法；
2.内能变化的形式；
3.内能转化定律。
教学难点
1.内能转化定律的应用；
2.内能转化规律的理解。
教学过程
导入（5分钟）
1.引入物体的热平衡和温度概念；
2.提出“热量对物体的影响”这个问题。
学习内能定义和计算方法（25分钟）
1.让学生自己通过实验，感性认识内能与温度之间的关系；
2.通过实验结果引出内能的定义；
3.讲解内能的计算方法。
了解内能变化形式（20分钟）
1.运用实验法，让学生感受物体内能的变化；
2.引导学生思考物体内能变化的形式，如焦热、电能、化学能等。
学习内能转化定律（25分钟）
1.提供具体实例，让学生了解内能转化定律的基本规律；
2.做课堂练习，让学生通过实际问题运用内能转化定律。
探究内能转化规律（25分钟）
1.带领学生思考内能转化规律；
2.给出实际案例，让学生解决内能转化问题。
总结（5分钟）
总结本节课的重点内容，强调内能转化定律和内能转化规律的应用。
教学评估
1.在课堂上给出课堂练习题，检查学生理解情况；
2.布置作业，检查学生掌握程度。
教学反思
这节课要注意让学生学会如何用内能进行计算，同时通过实验和案例理解内能的变化形式，提高学生运用内能转化定律和内能转化规律的能力。
同时对于高年级的学生可以引导他们探究内能转化的实际意义和应用。
人教版高二物理选修3-3全册教案7.5 内能
坏森林，使生态环境恶化．水污染、固体废弃物污染．
能源危机是世界问题，保护生态环境，使用绿色能源——太阳能和先进的供热技术如热电联产等提高热效率，节约能源是每一个公民的义务．
作业
布置
各小组以调查为基础写一篇小论文《我家的供热》
课堂总结
供热涉及能源、内能、热传递、热效率等内容，学生常熟视无睹，通过本次教学活动，学生理论联系实际留心生活的意识大大增强，比如不仅仅就事物的单方面来思考问题，而是多层次、多角度来分析问题．考虑实用性的同时，考虑它的经济价值等．。
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2、分子势能
分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。
如果分子间距离约为10-10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0。
当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。
这种情形与弹簧被压缩时弹性势能增大是相似的。
弹簧压缩，弹性势能Ep增大。
如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引
力，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增大。
这种情况与弹簧被拉伸时弹性势能增大是相似的。
弹簧拉伸，Ep增大。
从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。
所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点。
如果分子间距离是无限远时，取分子势能为零值，分子间距离从无限远逐渐减少至r0以前过程，分子间的作用力表现为引力，而且距离减少，分子引力做正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值。
当分子间距离到达r0以后再减小，分子作用力表现为斥力，在分子间距离减小过程中，克服斥力做功，使分子势能增大。
其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值。
分子势能随分子间距离r的变化情况可以在图的图象中表现出来。
从图中看到分子间距离在r0处，分子势能最小。
小结：分子势能随着分子间距离变化而变化，而组成物体的大量分子间距离若增大（减小）则宏观表现为物体体积增大（减小）。
可见分子势能跟物体体积有关。
所以分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。
3、物体的内能。