人教版高中物理选修33 内能PPT
高中物理人教版(选修3-3)课件第七章 第5节 内能 (共29张PPT)
二、
分子势能与分子间距离的关系
知识精要 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。
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?
简答 :这种说法不对。因为该说法将机械能和内能两个概念混 淆了,物体的内能是由物体内分子的数目、物体的温度和体积决定 的,与机械运动无关,机械运动速度的改变以及竖直高度的变化仅改 变的是乘客的机械能 ,不能因此判断其内能的变化情况。
预习导引
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,叫作分子的平均动能。 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。 预习交流 1 铁球运动得越来越快 ,则铁分子的平均动能越来越大 ,对吗 ?为 什么 ? 答案 :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。
解析 :物体的温度是 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 ,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 ,物体的运动速度越大 ,物体的动能越大 ,这并不代表物体内 部分子的热运动加快 ,所以物体的温度不一定高。 答案:C
新教材人教版高中物理选择性必修第三册 3-3能量守恒定律 教学课件
新课导入
让“饮水小鸭”“喝” 完一口水后,直立起来。 直立一会儿,又会慢慢俯下身去,再“喝”一口,然 后又会直立起来。如此循环往复....
这种“饮水小鸭”玩具是一架永动机吗?
第三页,共二十六页。
新课讲解
一、探索足迹
人类对能量的认识
人类对能量的认识能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中建立起来的。 所有自然现象都涉及能量,人类的任甸活动都离不开能量。能量具有不同的形式,有描述 热运动的内能、描述机械运动的机械能、描述光辐射的光能,等等。不同形式的运动都可 以用能量来描述。
A错误,符合题意;D正确,不符合题意; BC.冰雹的势能转化为冰雹的动能与内能,所以BC正确,不符合题意;
故选A。
答案:A
第二十三页,共二十六页。
3. 风力发电是一种环保的电能获取方式.图为某风力发电站外观图.假设
当地水平风速约为10m/s,该风力发电站利用风的动能转化为电能的效率 约为20%,风力发电机的叶片长度为10m,空气的密度是1.29kg/m³,某一 工厂用电的功率为320kW,则大约需要多少台这样风力发电机同时为该工 厂供电( )
3 、意义:能量守恒定律是自然界最普遍,最重要,最可靠的自然规律之一,它 与细胞学说,进化论一起被恩格斯誉为十九世纪自然科学的三大发现。
第十一页,共二十六页。
三、第一类永动机
1、 第一类永动机 概念:不需要任何动力或燃料,却能源源不断地对外做功.
结果:无一例外地归于失败.
原因:违背了热力学第一定律.
许多类似的设计方案中认识到永动机的尝试是注定要
失败的.他写道:“永恒运动的幻想家们!你们的探索
何等徒劳无功!还是去做淘金者吧!”
达·芬奇设想的永动机
【新教材】新人教版 物理 选修3-3 内能 课件
能 力
课
提
堂 互
C.两种气体分子热运动的总动能相等
升
动 ·
D.两种气体分子热运动的平均速率相等
突
破
考
点
菜单
物理·选修3-3
第七章 分子动理论
基
础
落
解析 因为温度是分子平均动能的标志,所以选项
实 ·
A 正确。因为氢气和氧气的分子质量不同,平均动能又
新 知 探 究
相等,所以两种气体分子的平均速率不同,由 Ek=m2v2
第七章 分子动理论
基
础
落
实
·
新 知
如图7-5-1所示,分别向10 ℃和
探 究
50 ℃的水中滴入一滴红墨水,问:
综
合
(1)哪杯水中红墨水扩散得快?
训
练
(2)哪杯水中分子的平均动能大?
· 能
课 堂
(3) 影 响 分 子 平 均 动 能 的 因 素 是 什 图7-5-1
互 么?
力 提 升
动
· 突
提 示 (1)50 ℃ 的 水 ; (2)50 ℃ 的
练 ·
并不是分子平均速率的标志,所以即使温度相同,分
能 力
课
堂 子平均速率也不一定相同。
提 升
互
动
·
突
破
考
点
菜单
物理·选修3-3
第七章 分子动理论
基
础
落
实
·
新
知 探
1.(多选)当氢气和氧气温度相同时,下列说法正
究 确的是
综 合
训
A.两种气体分子的平均动能相等
练 ·
B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
人教版高中物理选修3-3课件-功和内能(19张)-PPT优秀课件
人教版高中物理选修3-3课件: 10.1 功和内能 (共19张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
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课件1-5物体的内能.pptx
3.温度 (1)宏观含义:温度是表示物体的冷热程度.
(2)微观含义(即从分子动理论的观点来看):温度是 物体分子热运动的平均动能的标志,温度越高,物体 分子热运动的平均动能越大.
需要注意:
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.所以分子热运动的平均速率也不一定相 同.
3.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.
物体的内能跟机械能的区别
1.能量的形式不同.物体的内能和物体的机械能分别 跟两种不同的运动形式相对应,内能是由于组成物体的 大量分子的热运动及分子间的相对位置而使物体具有的 能.而机械能是由于整个物体的机械运动及其与它物体 间相对位置而使物体具有的能.
中,分子力做正功,分子势能减小.
在r<r0的条件下,分子力为斥力,当两分子间距离逐渐远离过程
中,分子力做正功,分子势能也减小.
当两分子间距离r=r0时,分子势能最小.
物体的内能
1.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.
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的分子所组成.
A.分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小, 分子势能越小
B.分子间距离越大,分子势能越小,分子间距离越小, 分子势能越大
C当分子距离为r0时,分子具有最大势能。距离增大或减 小,分子势能都变小
D当分子间距离为r0时,分子具有最小势能,距离增大或 减小,分子势能都增大
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
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)
2、下列现象和结论正确的是 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 属原子间的作用力一直表现为引力
3、将下列实验事实与产生的原因对应起来 A. 水与酒精混合体 积变小 B. 固体很难被压缩 C.细绳不易拉断 D.糖在热水中溶解得 快 E.冰冻食品也会变干 1.固体分子也在不停地运 动 2.分子运动的剧烈程度与 温度有关 3.分子间存在着引力 4.分子间存在着斥力 5.分子间存在着空隙
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 能,机械能中的动能和势能为物体的动能和势能 机械能可以为零;内能不为零
它们之间可以转化
分子 动能
•分子因热运动而具有的能量 •同温度下各分子的分子动能EK 不同
F
0
f斥 r0 f引
EP
r
0
r0
r
F分做正功,EP减小; F分做负功,EP增大。
7、下列说法正确吗?
A、物体所有分子的动能的总和=物体的动能
B、速度快的分子比速度慢的分子温度高
C、温度高物体中的分子运动速度大于温度低的物体 中的分子运动速度. 8. 10Kg 500C 水分子的平均动能____1Kg 500C 水分子平均动能 10Kg 500C 水的内能_____ 1Kg 500C 的水的内能
小,F斥比F引减小得快,F斥<F引,分子力 表现为引力 (对外表现为引力)
斥力
引力
引力
斥力
r0
(平衡位置)
最新 高中物理新课标版人教版选修3-3精品课件:10.1《功和内能》(PPT课件可以编辑)
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,这样嘚过程叫绝热过程
焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成嘚实验
焦耳二个代表性实验:焦耳热功当量实验装置—机械功 实验结论:只要重力所做嘚功相同,容器内水温上升嘚数值都是相同嘚,即系统状态嘚变化是相同嘚。
焦耳二个代表性实验:焦耳热功当量实验装置—电功 实验结论:只要所做嘚电功相等,则系统温度上升嘚数值是相同嘚,即系统嘚状态变化是相同嘚。
04年全国理如综图1所7示,绝热具有一定质量嘚活塞,活塞嘚上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁嘚摩擦忽略不计,置于 真空中嘚轻弹簧嘚一端固定于理想气体容器嘚底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧嘚弹性
势能为EP(弹簧处于自然长度时嘚弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞
❖ 气体嘚内能要减少。
bK
c 气 体 a 气体C A d 10-1-2
拓展
❖
对于气体在膨胀或压缩嘚情况下,气体做功有如下结论:膨胀时气体对外界做功;压缩时外界对气
体做功.也即气体体积增大,则气体对外界做功;气体体积减小,则外界对气体做功.若在绝热嘚情况
下,气体对外界做功其内能减少;外界对气体做功其内能增加.
从焦耳嘚实验中可以得出什么结论? 1.在各种不同嘚绝热过程中,系统状态嘚改变与做功方式无关,仅与做功数量有关。
2.测出了热功当量(热与机械功之间嘚当量关系),为热力学第一定律和能量守恒定律嘚建立奠定了 实验基础。
在热力学系统嘚绝热过程中,外界对系统所做嘚功仅由过程嘚始末两个状态决定,不依赖于做功嘚具体过 程和方式。
从瓶口中喷出。看到雾状物嘚原因在于,在塞子突然跳起时,气体绝热膨胀对外做功,内能减少,温度
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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
人教版高中物理选修33 内能【公开课课件】
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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
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
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温度
宏观含义:温度是表示物体的冷热程度 微观含义(从分子动理论的观点来看):
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
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温度与分子平均动能的关系
同一温度下,所有物质的分子的平均速率大小都相同吗?
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 质的分子热运动的平均动能相同,但平均速率大小一般不相同
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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。
分子动能的标志
温度越高,分子的无 规则热运动越剧烈
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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
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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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分子力和分子势能
在分子间的作用力一节我们学习了分子力与分子距离的关系, 那么它和分子势能与分子距离的关系图有何区别和联系呢?
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分子力和分子势能
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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
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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பைடு நூலகம்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
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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
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分子势能随分子间距离变化的特点
所以说,分子在平衡位置处是分子势能最低点 规定无穷远处的分子势能为0,则
注意:
不能简单理解为距离越大,分 子势能越大; 距离越小,分子势能就越小
分子势能与分子距离的关系
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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?
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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
分子势能
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。
分子力做功跟分子势能变化之间有何关系?
类比重力做功与重力势 能的变化之间的关系
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
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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
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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?
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温度是物体分子热运动的平均动能的标志 温度越高,物体分子热运动平均动能越大
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温度与分子平均动能的关系
如何理解单个分子的动能和分子平均动能的关系?
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