高中物理内能优质公开课ppt课件

◆分子力图
F
0 r0
r 0 r0
r
▲若规定分子间距很大时分子势能为 零,则r=r0时分子势能为负值.
[例3]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 (r>10r0)处逐渐靠近,直至 不能再靠近为止(r<r0),在整个过程中,下列
关于两个分子间势能的说法正确的是( D )
◆温度是分子平均动能的标志,氢气和氧 气的温度同为0℃,因此它们的分子平均动 能相等,A、B选项均错； ◆氢分子的质量小于氧分子的质量,而它 们的平均动能相等,故平均速率氢气的大, 选项C正确.
[练习]有甲、乙两种气体,如果甲气体内
分子平均速率比乙气体内分子平均速率
大,则( C )
(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)甲气体中的每一个分子的运动都比乙 气体中每一个分子运动得快.
分子势能增加.
(2)决定分子 宏观上看:跟物体的体积有关;
势能的因素 微观上看: 跟分子间距r有关.
■一般选取两分子间距很大(r>10r0)时,分子 势能为零; ■r>r0分子势能随r的增大而增大; ■r<r0分子势能随r的减小而增大.
结论:当分子间距r=r0时,分子势能最小.
◆分子势能图
Ep
◆分子势能的一个模型:
r r0 FF
r r0
F
F
r r0 F 0 F 0
▲分子势能随分子间距 离增大而增大. ★如同弹簧被拉长时弹 性势能的变化相似.
▲分子势能随分子间距 离减小而增大. ★如同弹簧被压缩时弹 性势能的变化相似. ★分子势能在平衡位置 最小! 是否为零?
r r0表现的分子力F 为引力. NhomakorabeaF
F
▲物体处于拉伸状态.

F斥
F引
F引 F斥
(4)当r>10r0时,分子力F 变得十分微弱,可以忽略 不计. ▲气体就处于这种状态.
引入课题
机械运动中,由于物体的运动而使 物体具有动能,由于物体与地球之间存 在相互作用,存在由它们的相对位置决 定的重力势能.
◆温度是物体分子热运动的平均动能的 标志; ◆温度反映的是大量分子平均动能的大 小,对个别分子讲温度是毫无意义的.
[例5]若已知分子势能增大,则在这个过
程中( AD )
(A)一定克服分子力做功; (B)分子力一定减小; (C)分子间距r 一定小于r0; (D)分子间距离的变化情况无法确定.
◆分子势能增大,说明分子力一定做负功, 即克服分子力做功,A对. ◆由于题目未给出分子势能增大的细节, 故分子间距r的变化情况无法确定,D对.
▲任何物体都具有内能.
▲决定物体内能的因素: 微观上看:由分子总数、平均动能、分子间 距等决定. 宏观上看:由摩尔数、温度、体积等决定;
▲物体的内能跟机械能是完全不同的两种 形式的能①形式不同;②决定能量的因素不 同;③具有机械能的物体同时具有内能.
[例4]关于温度的描述,正确的有( C )
(A)温度是物体内能大小的标志; (B)分子的平均速率大的物体比分子平均 速率小的物体温度高; (C)分子平均动能越大,物体的温度越高 (D)物体内动能较大的分子温度较高.
那么我们自然地想到由于组成物 体的大量分子都在永不停息地做无规 则运动、分子间存在相互作用力,也应 存在与之相对应的能量.
1.分子的动能: 组成物体的分子由于热运动 而具有的能.
(1)分子运动的特点:①运动方向杂乱②速率不 尽相同,以中等速率者占多数 ★热现象中,有意义的不是一个分子的动能,而 是大量分子的动能. ▲平均动能:物体里所有分子的动能平均值.
复习与回顾
(1)当 r =r0时, F斥=F引,分子 力F=0,分子处于平衡位置. ▲r0 的数量级为10-10m.
r r0
F 0

F斥 F引
F 0

F引 F斥
(2)当r < r0时, F斥>F引,对外
r r0
表现的分子力F 为斥力. F
F
▲物体处于压缩状态.
F斥


F引 F引
F斥
(3)当r > r0时, F引>F斥,对外
[答]内能;内能和机械能;没有变化.
本节小结
1.物体的内能是组成物体的所 有分子做热运动的动能和分子 势能的总和; 2.温度是分子热运动平均动能 的标志.
布置作业
1.课本P.16问题与练习(1)(2)(3); 2.完成《作业本》P.8。
[例1] 0℃的氢气和0℃的氧气相比( C )
(A)分子的平均动能氢气的大; (B)分子的平均动能氧气的大; (C)分子的平均速率氢气的大; (D)分子的平均速率氧气的大.
[练习1]质量相等,温度都是100℃的水和 水蒸气,它们的内能相同吗?
[答]质量相等,意味着分子数相等;温度相等, 意味着分子平均动能相同.但水蒸气分子间 距比水分子平均间距大得多,分子势能也大 得多,因此水蒸气的内能大.
[练习2] 静止在光滑水平面上的木箱具 有什么能?若木箱沿着光滑水平面滑行 时又具有什么能?这两种情形下内能有 否变化?
5.内能
重 物体的内能和决定物体内 点 能的因素. 难 分子力做功跟分子势能变 点 化的关系.
教学要求
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 变分子间距离必须克服分子力做 功,因而分子势能发生变化;知道分 子势能跟物体体积有关.
(2)温度
宏观含义:指物体的冷热程度. 微观含义:指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.
▲同一温度,不同物质分子的平均动能都相同.
2.分子势能: 由于分子间存在相互作用力,并
由它们的相对位置决定的能.
(1)分子力做功跟分子势能变化的关系: ▲分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,
(A)一直增加;
(B)一直减小;
(C)先增加后减小; (D)先减小后增加.
◆当分子由r>r0处逐渐靠近r0时,分子引力 做正功,分子势能减小;当分子从r<r0处逐 渐靠近时,斥力做负功,分子势能增加.正确 的选项为D.
3.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,叫做物体的热 力学能,也叫内能.