人教版高中物理选修3-37.5内能(共44张PPT)
物理(人教版选修3-3)课件第7章第5节内能
(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也不尽相 同．
二、分子势能与分子间距离及分子力做功的关系 分子势能的大小与分子间的距离有关，宏观上与物体的
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类似于弹簧的弹性势能 随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．
思路点拨：解答本题时应把握以下三点：(1)温度是大量分 子无规则热运动的平均动能的标志．
(2)大量分子无规则热运动遵循统计规律. (3)物体机械能与内能本质不同．
解析：某种物体温度是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，说明分子运动剧 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，则物体的温度不一定高．
答案：A
三、物体的内能及决定因素
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，物体的温度可能增加
人教版高中物理选修3.3第七章第五节内能
无限远时分子势能EP=0
当r=r0时,分子势能最小且小于零.
124021/3/20
排 斥减
小
吸 引
分子力 当r=r0时,分子力为0.
矢量（大小看绝对值 ；正负号代表分子力的表现形式） 随着分子间距r的增大： 分子力先减小，再增大，再减小
相对性:与零势能的选取有关
分子势能
标量（ “正”的分子势能 > “负”的分子势能 ） 随着分子间距r的增大：分子势能先减小后增大。
• 过去我们说：温度是分子热运动剧烈程度的标志。 • 现在进一步说：物质的温度是它的分子热运动的平均动能标志。
• 即温度越高，分子的平均动能就越大。
• 情况三： • 从扩散现象和布朗运动中我们看到:
• 温度升高时分子的热运动加剧。
∴
• 我们可以得出结论： • 一种物质温度升高时分子热运动的平均动能增加。
• W电 = - DEp = Ep0 - Ept = qj1 – qj2 • 电场力做正功，电势能反而减小；电场力做负功，电势能反而增加。
• W分 = - DEp = Ep0 - Ept • 分子力做正功，分子势能反而减少；分子力做负功，分子势能反而增加。
12021/3/20
• 当r=r0时，合力为0
7.5 内能
人教版选修3-3 物理
2021/3/20
一、 分 子 动 能
• 分子由于热运动而具有的能量叫做分子动能。
运动着的篮球 Ek=mv2/2（机械能的一种）
做着无规则热运动分子 _____动能
32021/3/20
• 分子平均动能定义：物体里所有分子的动能的平均值。 • 分子平均动能决定因素？
72021/3/20
• 地面附近的物体与地球之间有引力作用 • 物体被举高后 • 地球和这个物体构成的系统就具有了势能
【新教材】新人教版 物理 选修3-3 第七章 第5节 内能 课件
2．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 也随着发生变化。 由于物体分子间距变化的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>r0 范围内)，有时体现为分子势能减小(在 r<r0 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。
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 (2)宏观上：分子势能的大小与物体的 □04 体积
有关。 有关。
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
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。
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
[变式训练1] 关于分子动能，下列说法正确的是( ) A．某种物体的温度是 0 ℃，说明物体中分子热运动的平均动能为零 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
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
(1)分子力做功是分子势能变化的唯一原因。 (2)势能的大小与物体间距离的关系有一个共同的规律：不论是重力势 能、弹性势能、电势能、还是分子势能，当它们之间的距离发生变化时，它 们之间的相互作用力如果是做正功，势能都要减小；如果是做负功，势能都 要增大。 (3)分子势能最小与分子势能为零绝不是一回事，分子势能的正、负代表 大小，如 Ep＝－10 J 小于 Ep＝5 J。
高二物理课件 7.5 内能 (人教版选修3-3)
【规律方法】 分子势能图象问题的解题技巧 首先要明确分子势能、分子力与分子距离图象中拐点意义的不同，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，而分子力图象的最低 点(引力最大值)对应的距离大于r0；分子势能图象与r轴交点表示的距离小 于r0，分子力图象与r轴交点表示平衡距离r0，其次要把图象上的信息转化为 分子间距离再求解其他问题.
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.
【规律方法】 热学现象中统计规律的应用技巧 物体是由大量分子组成的，大量分子的行为遵循统计规律，在统计规律中单 个分子的运动情况有偶然性，无法确定，一旦牵扯到单个分子就不服从统计 规律，是无规则的，理论上单个分子有怎样的运动情况是不确定的，因此研 究某个分子的运动也是毫无意义的.
分子势能的大小与分子间的距离有关,宏观上与物体的体积有关.分子势能的 变化与分子间的距离发生变化时分子力做功有关. 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Ep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.
人教版高中物理选修3-3课件-功和内能(19张)-PPT优秀课件
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3、如果气体膨胀时与外界没有热交换，这样的膨胀叫做绝 热膨胀。分别讨论气体在真空中和在大气中做绝热膨胀时是 否做功。如果做功，所需的能量从何而来。
解：气体膨胀，如果外边是真空，不对外做功，绝 热过程，故由热力学第一定律可得，气体的内能不 变，温度就不变，体积増大，压强减小。 气体膨胀，如果外边是大气，对外做功，绝热过程， 故由热力学第一定律可得气体的内能减小，温度降 低，体积增大，压强减小;该过程中需要的能量来 自气体的内能
内能
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系统对外做功 外界对系统做功
其他形 式的能
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1、瓶内什么现象？ 呈现雾状 2、系统指的是什么？ 瓶中的气体 3、谁对谁做功？ 系统对外界做功 4、内能如何变化？ 内能在减少
演示
在有机玻璃筒底放置少量易燃物，例如莲松的棉花， 迅速压下筒中的活塞，观察简底物品的变化。
这个实验说明了什么?
现象：棉花冒烟
说明：活塞对空气做功，活塞内能增 加，空气温度升高，达到燃点。
结论：做功使得物体（密闭气体）温度升高， 即做功可以改变物体的内能。
一、焦耳实验
从19世纪30年代起，人们逐渐认 识到，为了使系统的热学状态发生变 化，既可以向它传热，也可以对它做 功。从1840年开始，英国物理学家焦 耳进行了多种多样的实验，以求精确 测定外界对系统做功和传热对于系统 状态的影响，以及功与热量的相互关 系。
1、改变系统的热学状态方式：传热和做功。 2、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。
高中物理选修3-3优质课件：7.5 内能
学习目标
核心提炼
1.了解温度是分子热运动平均动能的标志，是微观 粒子热运动的宏观表现。
2.了解什么是分子势能，了解分子势能与分子间的 距离、分子力做功的关系。 3.知道什么是物体的内能，知道物体的内能跟物体 的温度和体积有关。 4.了解内能和机械能的区别。
3个概念——分子动能、分子势 能、内能 1个关系——分子势能与分子间 的距离的关系 1个区别——内能和机械能的区 别
思考判断 (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)温度升高时物体的每个分子的动能都将增大( × )
二、分子势能 阅读教材第14～15页“分子势能”部分，了解分子势能与分子间距离之间的关系。
1.定义：分子间由分子力和分子间的___相__对__位__置____决定的势能。 2.决定因素
(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。
思维拓展 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 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。
解析 温度相同，物体分子的平均动能相同，A正确；分子动能是由于分子无规则 运动而具有的动能，B错误；物体内能是对大量分子而言，对100个分子毫无意义， C错误；相同物质，温度高的物体分子平均速率大，温度是分子平均动能大小的标 志，对单个分子没有意义，D错误。 答案 A
高二物理人教版选修3-3课件：第七章 第5讲 内 能
第七章——分子动理论第5讲 内能目标定位 1.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.知道什么是分子势能，分子势能随分子距离变化的关系.理解分子势能与物体的体积有关.3.知道什么是内能，知道物体的内能跟物体的物质的量、温度和体积有关.4.能够区别内能和机械能.1预习导学 梳理·识记·点拨 2课堂讲义 理解·深化·探究3对点练习 巩固·应用·反馈预习导学 梳理·识记·点拨1.定义：由于分子永不停息地做一、分子动能无规则运动平均值平均动能二、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.分子势能的决定因素(1)宏观上：分子势能的大小与物体的 有关.(2)微观上：分子势能与分子之间的 有关.相对位置体积距离三、内能1.定义：物体中所有分子的热运动动能与 的总和.2.决定因素：物体所含的分子总数由 决定，分子的热运动平均动能由 决定，分子势能与物体的有关，故物体的内能由 、 、 共同决定，同时受物态变化的影响.分子势能物质的量温度体积物质的量温度体积无关想一想 在高空中高速飞行的飞机中的物体，内能一定大吗？答案 不一定.内能包括分子动能和分子势能，分子动能取决于温度，分子势能取决于体积，物体的内能与机械能是完全不同的概念.物体速度大，高度大，只是机械能大，内能不一定大.课堂讲义 理解·深化·探究一、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.分子的平均动能(1)温度是大量分子无规则热运动的客观表现，具有统计意义，温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，有的分子动能甚至还减小，个别分子的动能大小与温度没有关系，但总体上所有分子动能的总和随温度的升高而增加.(2)分子的平均动能只由温度决定，与物质种类、质量、压强、体积无关，只要温度相同，分子的平均动能就相等，由于不同物质的分子质量不同，所以同一温度下，不同物质的分子运动的平均速率一般不同.3.温度的意义(1)宏观：描述物体的冷热程度.(2)微观：分子平均动能的标志.例1 下列关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( )A.某物体的温度是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，分子平均动能增加D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高解析 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，A错误；当温度升高时，分子运动加剧，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，B错，C对；物体的运动速度越大，物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动越剧烈，所以物体的温度不一定高，D错.答案 C借题发挥 (1)虽然温度是分子平均动能的标志，但是零度(0 ℃)时物体中分子的平均动能却不为零.(2)物体内分子做无规则热运动的速度和物体做机械运动的速度是完全不同的两个概念.针对训练 当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是( )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解析 因温度是分子平均动能的标志，所以选项A正确；因为氢气分子和氧气分子的质量不同，且，平均动能又相等，所以分子质量大的平均速率小，故选项D 错，选项B正确；虽然气体质量和分子平均动能都相等，但由于气体摩尔质量不同，所以分子数目也就不相等，因此选项C错.答案 AB二、对分子势能的深化理解1.分子势能由分子间的相对位置决定的能叫分子势能.2.分子势能的变化与分子间距离的关系分子势能是由分子间的相对位置决定的.当分子间的距离发生变化时，分子力要做功.当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大.由分子间的作用力F与分子间的距离r之间的关系(如图1所示)可知(取r→∞时分子势能为零)：图1(1)当r≫r0(r0表示两分子间的平衡距离，下同)时，分子间的作用力小到可忽略不计，可以认为分子间没有相互作用力，这时的分子势能为零(没有分子势能).(2)当r>r0时，分子力表现为引力.当r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.(3)当r<r0时，分子力表现为斥力.当r减小时，分子力做负功，分子势能增大，因此分子势能随分子间距离的减小而增大.(4)当r＝r0时，分子力表现为零.当r增大时，分子力做负功，分子势能增大；当r减小时，分子力做负功，分子势能增时分子势能最小.大，因此r＝r分子势能与分子间的距离的关系如图2所示.图2例2 甲、乙两分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能的变化情况，下列说法正确的是( )A.分子势能不断增大B.分子势能不断减小C.分子势能先增大后减小D.分子势能先减小后增大解析 r>r0时，靠近时引力做正功，Ep减小；r<r时，靠近时斥力做负功，Ep 增大.D借题发挥 (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.分子力做功的值等于分子势能的变化量.(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.针对训练 如图3所示，甲分子固定在坐标原点O 处，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子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，现把乙分子从a 处由静止释放，则( )A.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c 的过程，动能先增大后减小D.乙分子由b 到d的过程，两分子间的分子势能一直增加图3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，而后受到甲分子的斥力做减速运动，A错误，B正确；乙分子由a到c的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，分子的动能一直增大，C错误；乙分子由b到d的过程中，先是引力做正功，分子势能减小，后来克服斥力做功，分子势能增加，D错误.答案 B三、对内能的理解1.因为一切物体都是由不停地做无规则热运动且相互作用着的分子所组成的，所以任何物体都具有内能.2.物体的内能与机械能的区别和联系(1)物体的机械运动对应着机械能，热运动对应着内能.内能和机械能是两种不同形式的能量.(2)内能是物体内所有分子热运动的动能和分子间的相对位置决定的势能的总和，而不是分子定向移动的动能，它与物体的温度、体积等因素有关；而机械能是物体的动能及重力势能和弹性势能的总和，它是对宏观物体来说的.(3)物体具有内能的同时又可以具有机械能.当物体的机械能增加时，内能不一定增加，但机械能与内能之间可以相互转化.例3 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解析 铁块熔化成铁水的过程中要吸收热量，所以内能增加，故A错；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这些因素，故C错；机械运动的速度增大，动能增加，与分子热运动的平均动能无关系，内能也不一定增加，故B错.答案 D对点练习 巩固·应用·反馈1234分子动能与温度1.下列有关“温度”的概念的说法中正确的是( )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1234解析 温度是分子平均动能的标志，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 B2.两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4中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为r 0.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( )A.在r >r 0阶段，F 做正功，分子动能增加，势能减小1234分子势能与分子力做功图4B.在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C.在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D.在r＝r0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阶段，当r减小时F解析 由图可知：在r>r做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确；在r<r阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动0能减小，故选项B错误；时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确；在r＝r在r＝r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.故正确答案为A、C、E.答案 ACE3.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解析 当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力减小，分子力做负功，分子势能增大，所以A、B不正确；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不正确.答案 C物体的内能与机械能12344.下列关于物体内能的说法正确的是( )A.同一个物体，运动时比静止时的内能大B.1 kg 0 ℃的水的内能比1 kg 0 ℃的冰的内能大C.静止的物体的分子平均动能为零D.物体被举得越高，其分子势能越大解析 物体的内能与其宏观运动状态无关，A错；12341 kg 0 ℃的水变成1 kg 0 ℃的冰要放出热量，故1 kg 0 ℃的水的内能大，B对；静止的物体的动能为零，但分子在永不停息地运动，其分子平均动能不为零，同理被举高的物体，势能增加，但其体积不变，分子势能不变，故C、D错.答案 B。
人教版高中物理选修3-3-7.5-内能
三、物体的内能 物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和叫做物 体的内能。 1．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 为内能是物体所有分子的动能和分子势能的总和。
第七章 分子动理论 第五节 内能
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 易错案例剖析
学习目标定位
※ 知道分子平均动能和温度的含义 知道分子势能与分子间作用力的关系，知道
※ 分子势能的决定因素
※※ 理解物体内能的含义
课堂情景切入
分子永不停息地做无规则的热运动，所以分子具有动能； 分子之间存在着相互作用的引力和斥力，所以分子和分子组成 的系统就具有了势能，即分子势能。你知道分子动能和分子势 能分别与哪些因素有关吗？它们与物体的内能又有什么关系 呢？
特别提醒： 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。
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，分子的总动能增加 C．如果分子的质量为 m，平均速率为 v，则平均动能为12 mv2 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
2．内能与机械能的区别和联系项目 Nhomakorabea内能
机械能
对应的运 动形式
微观分子热运动
能量常 见形式
分子动能、分子势能
能量存 由物体内大量分子的热运 在原因 动和分子间相对位置决定
宏观物体机械运动
物体动能、重力势能或弹 性势能 由物体做机械运动和物体 形变或被举高
人教版高二物理选修3-3第七章课件：7.5内能(共32张ppt)
微观
分子势能 跟分子间 距离r有关
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阅读教科书P15【内能】部分 1、什么是物体的内能? 2、物体内能与哪些因素有关?
2020/5/29
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三、内能
1.物体的内能：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．
2．决定物体内能的因素
（1）从宏观上看：物体内能的大小由物质的量、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．
2020/5/29
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二、分子势能
地面上的物体,由于与地 球相互作用
发生弹性形变的弹簧, 相互作用
电荷间存在相互作用
分子间相互作用
2020/5/29
重力势能
弹性势能
电势能 分子势能
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二、分子势能
1.分子势能:
分子间存在着相互作用力，因此分子 间所具有的由它们的相对位置所决定的 能。
2.分子力做功跟分子势能变化的关系： 分子力做正功时，分子势能减少，分子 力做负功 时，分子势能增加。
2020/5/29
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二、分子势能
探究二：分子势能的影响因素
有两个分子，现使一个分子固定，另一个分子从无穷远逐渐向它靠近，直至 相距很近很近．两分子间距离为r0时分子间的引力与斥力平衡．把移动过 程分为r>r0和r<r0这样两个阶段． 1．这两个阶段中分子间的力在做正功 还是负功？分子势能各在怎样变化？ 2．分子势能何时最低？ 3．取无穷远处为分子势能零点，在图 中画出分子势能Ep与分子间距离r关系 的曲线，要求表现出Ep最小值的位置及Ep变化的大致趋势。 4．分子势能与哪些因素有关系？
选修3-3精品课件：7.5《内能》
三、内能 1．定义：物体中所有分子热运动的平均动能与 分子势能 的总和叫物体的内能． 2．普遍性：物体中的分子永不停息地做 无规则运动 、 分
子间存在 相互作用力
，所以任何物体都具有 内能 ．
3．决定因素：物体所含的分子总数由物质的量决定．分子 的热运动平均动能由 温度 决定，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 定，同时受物态变化的影响． 、 体积 共 同 决
5、内
能
一、分子动能
1．定义：分子由于永不停息地做
而具能：所有分子动能的
平均动能
平均值
．
3．温度的微观意义：温度是分子热运动的 的标志．
思考与讨论： ① r＞r0
② r＜ r0
二、分子势能 1．定义：由的分子力和分子间的 相对位置 决定的势能． 2．分子势能的决定因素 (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； ①当r>r0时，分子力表现为 引力 ， 若 r 增 大 ， 需 克服引力 做功，分子势能增加． ②当r<r0时，分子力表现为 斥力 ，若r减小，需克服斥 力做功，分子势能增加． 最小 ③当r＝r0时，分子势能 ． 3．结论：物体体积变化时， 分子 间距离会随之变化， 分子势能 也会发生变化．因此，分子势能与物体的 体积 有关．
下列关于分子势能的说法中正确的是(
A．从宏观上看，分子势能同体积无关 B．分子间距离增大时，分子势能增大 C．分子间距离增大时，分子势能减小
D
)
D．物体温度不变，而物体内能增加，则分子势能一定增加
【跟踪发散】如图所示，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
人教版高中物理选修3-3课件7.5内能
一二三
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重难聚焦
典例透析
一、分子动能 1.定义:做热运动的分子所具有的动能叫分子动能。 2.分子的平均动能: (1)定义:物体内所有分子动能的平均值叫作分子的平均动能。 (2)决定因素:温度是物体分子热运动平均动能的标志。温度越高,
分子热运动的平均动能就越大。
同一温度下,不同物质(如:空气、水、铁块、木头等)的分子平均 动能都相同吗?平均速率呢?
20
类型一
类型二
类型三
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解析:分子间距离为 r0(即分子力为零)时分子势能最小,由题图 可知 r2=r0,所以 r<r2 时表现为斥力,选项 A 错误,B 正确;当 r=r2 时分 子间作用力为零,选项 C 正确;在 r 由 r1 变到 r2 的过程中,分子力(表 现为斥力)做正功,选项 D 错误。
15
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典例透析
4.内能与机械能的区别
项目 内能
机械能
对应
的 运动
微观分子热运动
宏观物体机械运动
形式
能量
常 见形
分子动能、分子势能
物体动能、重力势能或弹性势能
式
能量
存 物体内大量分子的热运动 在的 和分子间有相对位置
物体做机械运动、物体形变或被举高
原因
影响 物质的量、物体的温度和 物体机械运动的速度、离地高度(或相对
提示:平均动能相同,平均速率不一定相同。
4
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一二三
二、分子势能 1.定义:由于分子间存在着分子力,因此分子组成的系统也存在着
2018年人教版高二物理选修3-3-7.5内能(共25页)
注意：
注意点
（1）同一温度下，不同物质分子的平均动能都 相同．
但由于不同物质的分子质量不一定相同．所 以分子的平均速率也不一定相同。
（2）温度不能反映个别分子的动能大小。同一 温度下，各个分子的动能不一定相同．
二、分子势能
地面上的物体,由于与地球 相互作用
发生弹性形变的弹簧, 相互作用
电荷间相互作用
1、同一温度下，不同物质分子的平均动能都相 同吗？不同物质分子热运动的平均速率是否相同？
2、温度能反映个别分子的动能大小吗？同一温 度下，各个分子的动能一定相同吗？
由于分子的运动是无规则的，所以对于任何一个 分子而言，在每一时刻沿什么方向运动，以及运 动的速率等都具有偶然性；但是对于大量分子整 体而言，它们却表现出个规律性，叫做 统计规 律
A．甲气体温度，一定高于乙气体的温度
B．甲气体温度，一定低于乙气体的温度
C．甲气体的温度可能高于也可能低于乙 气体的 温度
D．甲气体的每个分子运动都比乙气体每 个分子运动的快
经典例题4
❖有两个分子，用r表示它们之间的距离，当 r =r0 时，两分子间的斥力和引力相等，使两分子从相 距很远处（r>> r0 ）逐渐靠近，直至不能靠近为 止（r< r0 ）．在整个过程中两分子间相互作用的 势能
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。
2018年人教版高二物理选修3-3-7.5内能（共25页）
3．决定分子势能的因素
（1）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关．
（2）从宏观上看：分子势能跟物体的体积 有关．
即时讨论③
4、物体体积增大，其分子势能一定增加吗？
人教版物理选修3-3：7.5《内能》 PPT
• A认为气体分子平均速率大,温度就高,这是对 气体温度得微观本质得错误认识,气体温度是 气体分子平均动能得标志,而分子得平均动能 不仅与分子得平均速率有关,还与分子得质量 有关、
• 本题涉及两种不同气体(即分子质量不同),它们 得分子质量无法比较、因而无法比较两种气体 温度得高低、故A、B错,C正确,速率得平均值 大,并不一定每个分子速率都大,故D错、
三、物体得内能
1、物体得内能:物体中所有分子做热运动得 动能和分子势能得总和叫做物体得内能、也 叫做物体得热力学能、
2、任何物体都具有内能、因为一切物体都是 由不停地做无规则热运动并且相互作用着得 分子所组成、
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
12
3、决定物体内能得因素 (1)从宏观上看:物体内能得大小由物体得摩尔数、 温度和体积三个因素决定、 (2)从微观上看:物体内能得大小由组成物体得分子 总数,分子热运动得平均动能和分子间得距离三个 因素决定。
小,分子力做负功,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。
•当两分子间距离r＝r0时,分子势能最小。
3、决定分子势能得因素
(1)从宏观上看:分子势能跟物体得体积有关、
(2)从微观上看:分子势能跟分子间距离r有关、
注:一般选取两分子间距离很大( r＞10r0 )时,分子势能
为零、
• 所以,正确选项是C 、
4、有两个分子,用r表示它们之间得距离,当r
=r0时,两分子间得斥力和引力相等,使两分子
从相距很远处(r>> r0 )逐渐靠近,直至不能靠
近为止(r< r0 )、在整个过程中两分子间相互
作用得势能( )
D
最新 高中物理新课标版人教版选修3-3精品课件：7.5《内能》(PPT课件可以编辑)
《高中物理》 选修3-3
7.5《内能》
教学目标
❖ 1．了解组成物质嘚分子具有动能及势能，并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。 ❖ 2．理解物体嘚内能以及物体内能由物体嘚状态所决定。 ❖ 教学重点 ❖ 物体嘚内能是一个重要嘚概念，是本章教学嘚一个重点。学生只有正确理解物体嘚内能才能理解
2、下列现象和结论正确嘚是 A 。液体和固体很难被压缩，说明液体和固体分子间存在斥力 B 。液体和固体很难被压缩，说明液体和固体分子间无间隙 C 。物体不易被拉断，说明分子间存在着引力 D。 金属分子能聚集到一起形成金属块说明金属原子间嘚作用力一直表现为引力
3、将下列实验事实与产生嘚原因对应起来
r >10 r0
（4）当r＞10r0时，分子力等于0, 引力和斥力均趋于零.
r >10 r0
（4）当r＞10r0时，分子力等于0, 引力和斥力均趋于零.
r >10 r0
（4）当r＞10r0时，分子力等于0, 引力和斥力均趋于零.
r >10 r0
（4）当r＞10r0时，分子力等于0, 引力和斥力均趋于零.
温馨提示： 本章已学完，明天本章所有题目都应该完成了！
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9、关于内能，下列说法正确嘚是 A、温度相同嘚物体内能一样多 B、一罐气放在卡车上随卡车做加速运动，罐中气体动能越来越大，所以内能也越来越大 C、一定质量嘚物体嘚内能，由温度和体积决定 D、某物体嘚内能为E，含分子数为n个，那么每个分子嘚内能为E/n
10、关于内能，下列说法正确嘚是
A、温度相同嘚物体内能一样多
斥力
引力 r0
(平衡位置)
引力
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内能的影响因素
既然内能是分子动能和分子势能的总和，那么你能找出决定物体内能 的因素？（分别从宏观和微观两个角度分析）
决定物体内能的因素 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。
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44 张PPT)
分子势能随分子间距离变化的特点
分子间作用力与分子距离的关系
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44 张PPT)
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分子势能随分子间距离变化的特点
这两个阶段中分子间的力在做正功还是负功？分子势能各在怎样变化？
分子动能的标志
温度越高，分子的无规则热运动越剧烈 温度是分子热运动剧烈程度的标志
一种物质温度升高时分子热运动的平均动能增加 温度是分子热运动平均动能的标志
注意： 分子平均动能仅与温度有关，与物质的种类无关，与物体所处的状 态无关
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44 张PPT)
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注意： 不能简单理解为体积越大，分 子势能越大； 体积越小，分子势能就越小
物体中所有分子所具有的分子动能与分子势能的总和， 我们把它叫做内能
内能
理解影响内能的因素 理解内能变化的三种方式 理解内能与机械能无关
内能
物体的内能： 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物 体的内能。也叫做物体的热力学能。 注意：任何物体都具有内能 因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用 着的分子所组成
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分子势能随分子间距离变化的特点
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 分子间作用力与分子距离的关系 因此，分子势能随分子间的距离增大而增大
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分子势能随分子间距离变化的特点
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 分子间作用力与分子距离的关系 因此，分子势能随分子间距离的减小而增大
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教学难点
温度、内能、热量的区别 分子势能随分子间距离变化的曲线
像一切运动着的物体一样，做热运动的分子也具有动 能，这就是分子动能
分子动能
理解分子动能的含义 明确分子动能与分子个数和温度的关系
分子的动能
分子运动
存在分子动能
分子做无规则运 动而具有的能量
分子运动无规则
分子平均动能： 物体里所有分子动能的平均值
如果宏观物体之间存在引力或斥力，它们组成的系统就具有势能 分子间存在着分子力，那么分子组成的系统是否也具有分子势能？
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44 张PPT)
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分子势能
复习保守力做功与分子势能之间的关系
理解分子力做功的特点和分子势能零点的选择 研究分子势能曲线
内能 微观分子热运动 分子动能、分子势能
能量存在原因
由物体内大量分子的无规则运动 和分子间相对位置决定
机械能 宏观物体机械运动 物体动能、重力或弹性势能
由物体做机械运动和物体形 变或与地球的相对位置决定
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）
问题与练习
飞机从地面由静止起飞，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，他的所有分子的动能和势能也都增大 了，因此乘客的内能增大了。”这种说法对吗？为什么？
物体的内能是物体内所有分子具有的动能和势能的和，而不是宏观物体具有的动能和势能的和。 物体的内能仅与分子热运动的快慢和分子间的相对位置有关。在这段时间内，飞机中乘客的势能 、动能确实都增大了，但他的所有分子的动能和势能并不一定有变化。这是因为，首先，人的体 温基本是恒定的，分子的平均动能基本不变，并不因飞机高速航行而改变；其次，乘客的体积无 论在地面上还是在飞机中也基本相同。
温度与分子平均动能的关系
温度升高时，每个分子的动能都增大吗？ 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。
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总结
分子动能 分子因热运动而具有的能量
分子动能的平均值仅和温度有关 分子势能 分子间因有相互作用力而具有的、由它们相对位置决定的能量
决定于T、V、分子数N
内能的影响因素
对于同一物质，是否温度越高，其内能越大？
内能由T、V、分子数N共同决定 对于同一物质，其V和N都是定的，故其温度越高，内能越大 对于不同物质，由于V和N关系不定，故不能说温度越高，内 能越大
内能的反思
对于单个分子，是否可以说它具有内能？
内能是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能 ，内能中的动能和势能是物体内分子的全部动能和势能 即内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义
内能
教学目标
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。渗透统计的方法。 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
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
教学重点
分子平均动能、分子势能、物体的内能 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
是否为零 联系
永远不能等于零 在一定条件下可以相互转化
一定条件下可以等于零
在热现象研究中，一般不考虑物体的机械能
内能的应用
质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势 能，则（ B ）
A.氧气的内能较大 B.氢气的内能较大 C.两者的内能一样大 D.氢气分子的平均动能较大
问题与练习
两个相同的小球连在一条弹簧的两端，弹簧的自然长度是l。 （1）这个系统的弹性势能何时最小？ （2）如果把弹簧拉长，放开时小球的运动是使系统的弹性势能增大还是减小 ？如果把弹簧压缩后再放开呢？
（1）弹簧无压缩也无伸长时，即弹簧无形变时，系统的弹性势能最小。 （2）如果把弹簧拉长，放开时弹力做正功，小球的运动使系统的势能减小。如果把弹簧压缩 ，放开时弹力做正功，小球的运动使系统的势能也减小。因为不论弹簧被拉长释放还是压缩释 放，弹簧都要恢复原长的状态（即势能最小的状态）。如果系统不受外力，处于“稳定”状态 ，则系统的势能可以任意指定，一般定为0.
大量分子的运动速率不尽相同，动能也有大有小，而且在不断 改变，在研究热现象时，有意义的不是单个分子的动能，而是 大量分子动能的平均值。
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44 张PPT)
分子动能的标志
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温度越高，分子的无 规则热运动越剧烈
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44 张PPT)
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44 张PPT)
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分子势能
地面上的物体,由于与地球相互作用 发生弹性形变的弹簧, 相互作用
重力势能 弹性势能
分子间相互作用
分子势能
可以证明，分子力做功与路径无关，因而存在分子势能
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44 张PPT)
问题与练习
两个静止的电荷间也有势能，这是电势能。如果以无穷远处的电势能为0，当 两个同号电荷的距离为r时，电势能是正值还是负值？它们运动的趋势将使系 统的势能变大还是变小？如果是两个异号电荷呢？
如果以无穷远处的电势能为0，当两个同种电荷由无穷远处逐渐靠近的过程中，电荷要克服两者间斥 力做功，即电场力做负功，电势能逐渐增大，由于以无穷远处的电势能为0，因此，当两个同种电荷 的距离为r时，电势能是正值，它们的运动趋势将使系统的势能变小。 如果以无穷远处的电势能为0，当两个异种电荷由无穷远处逐渐靠近的过程中，两电荷间引力要做功 ，电势能逐渐变小，因此，当两个异种电荷的距离为r时，电势能是负值。由于异种电荷之间具有引 力，它们具有相互靠近的趋势，它们运动的趋势将使系统的势能变小。
温度与分子平均动能的关系
对于不同物质，是否温度高的物体，其内部分子的平均速 率越大？ 温度越高，分子平均动能越大
但是分子质量关系并不知晓 分子平均速率关系未知 对于同一物体，其温度越高，分子的平均速率越大
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44 张PPT)
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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规律，个别分子的动 能没有实际意义
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内能的反思
对于一个静止在桌面上的物块，它的内能是否为零？ 内能是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能， 内能中的动能和势能是物体内分子的全部动能和势能 机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的， 机械能中的动能和势能为物体的动能和势能