高中物理选修内能
人教版高中物理选修3-37.5内能(共44张PPT)
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。
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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？
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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内能公式高中物理
内能公式高中物理在高中物理的学习中，内能公式可是个相当重要的知识点呢！咱们先来说说内能的概念。
内能啊，简单来讲，就是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
这就好比一个班级，每个同学的活力和他们之间的关系加起来，就构成了这个班级整体的氛围和能量。
那内能公式到底是啥呢？内能的计算公式通常为：U = nKT/2 +∫f(r)dr 。
这里面的 n 表示物质的量，K 是玻尔兹曼常数，T 是热力学温度。
哎呀，别被这些字母和符号吓到，咱们一个一个来理解。
就说这个n 吧，想象一下你去买糖果，买的数量越多，总价就越高。
物质的量 n 就类似于买的糖果数量，它越多，内能也就越大。
再看玻尔兹曼常数 K ，它就像是一个固定的换算因子，不管你面对的是什么物质，它都在那里起着稳定的作用。
而热力学温度 T 呢，就好比天气越热，大家活动越剧烈，内能也就跟着增加。
给大家讲个我曾经观察到的有趣事儿。
有一次夏天，我去参加一个户外拓展活动。
那天的气温特别高，大家都热得不行。
我就发现，同样的一瓶水，在高温下感觉瓶子都要被撑爆了。
这其实就和内能有关系。
温度升高，水分子运动更剧烈，内能增大，对瓶子的压力也就更大。
咱们再回到内能公式。
对于理想气体，内能仅仅取决于温度和物质的量，公式可以简化为 U = nCVT ，其中 CV 是定容摩尔热容。
理解这个公式的时候，咱们可以想象一个装满气球的房间。
气球的数量就相当于物质的量，房间的温度就像 T 。
温度升高，气球碰撞更激烈，内能增加。
在解题的时候，一定要注意单位的统一。
可别像有的同学，一会儿用摄氏度，一会儿用开尔文，那可就乱套啦！总之，掌握内能公式对于理解热学现象和解决物理问题至关重要。
大家要多做练习题，加深对公式的理解和应用。
希望通过今天的讲解，能让大家对内能公式不再感到头疼，轻松应对高中物理的学习！加油哦！。
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
高二物理选修课件第七章内能
能量守恒与转化
01
能量守恒
热力学第一定律表明，在封闭系统中，能量的总量是守恒的，即能量不
能被创造或消灭。这意味着在能量转换过程中，输入的能量等于输出的
能量加上内能的增量。
02
能量转化
能量可以从一种形式转化为另一种形式。例如，在热传递过程中，热量
可以转化为机械能；在化学反应中，化学能可以转化为热能或电能等。
05
热现象微观解释
分子动理论基本观点
物质是由大量分子组成的
物质是由无数个微小的分子组成的，这些分子在不停地做 无规则运动。
分子永不停息地做无规则运动
分子之间存在相互作用的引力和斥力，这使得分子在不断 地进行无规则运动。
分子间存在相互作用的引力和斥力
当分子间距离较小时，主要表现为斥力；当分子间距离较 大时，主要表现为引力。这种相互作用的引力和斥力使得 分子在不断地进行碰撞和交换能量。
利用少量的电能驱动热泵工作， 通过内能的传递和转化，实现低
温热源的升温利用。
感谢您的观看
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高二物理选修课件第七章 内能
汇报人：XX 20XX-01-18
目录
• 第七章内能概述 • 物体内部状态参量 • 热力学第一定律 • 热力学第二定律 • 热现象微观解释 • 内能实际应用与案例分析
01
第七章内能概述
内能定义与性质
内能定义
内能是物体内部所有分子热运动的动 能和分子势能的总和，是一个状态量 。
热力学第二定律是热力学基本定律之一，表 明了在自然过程中，一个热力学系统的状态 变化时，热传递和做功的方向性。
热力学第二定律应用
热机效率
热力学第二定律指出了热机效率的最大值，即任何热机都 不能把从单一热源吸收的热量，全部变成功而不产生其他 影响。
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。
高中物理选修课件内能
06
总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
内能概念
内能是物体内部所有分子热运动 的动能和分子势能的总和，是物
体内部能量的表现。
温度与内能的关系
温度是物体分子热运动平均动能的 标志，温度越高，物体分子的平均 动能越大，物体的内能也越大。
热力学第一定律
热量可以从一个物体传递到另一个 物体，也可以与机械能或其他能量 互相转换，但是在转换过程中，能 量的总值保持不变。
不同物质间热传导比较
固体与液体比较
固体的热传导性能通常比液体好 ，因为固体的晶格结构更加紧密
，能量传递更加迅速。
液体与气体比较
液体的热传导性能通常比气体好 ，因为液体分子之间的距离更近
，能量传递更加有效。
不同固体之间比较
不同种类的固体具有不同的热传 导性能。例如，金属通常比非金 属具有更好的热传导性能，因为 金属晶体中的自由电子可以迅速
热传导机制
在液体中，热传导主要是通过分子间的碰撞和传递来实现的。液体分子在不停地 进行无规则的热运动，当热量从高温端向低温端传递时，高温端的分子通过碰撞 将能量传递给低温端的分子。
影响因素
液体的热传导性能受到温度、压力、粘度等因素的影响。一般来说，温度越高、 压力越大、粘度越小的液体具有更好的热传导性能。
03
忽视热力学第一定律中的符号法则
在应用热力学第一定律时，必须注意各种能量形式的符号法则。例如，
系统吸热为正，放热为负；系统对外做功为正，外界对系统做功为负。
拓展延伸：现代热力学理论简介
热力学第二定律
热力学第二定律表明，不可能从单一热源取热使其完全转换为有用的功而不产生其他影响 。这一定律揭示了自然界中能量转换的方向性和不可逆性。
高中物理沪科版 选修第三册 物体的内能 课件1
物质分子间，引力和斥力总是同时存在。
分子由于运动而具有的能叫做分子 动能
分子间由于存在相所有分子动能 物体内所有分子势能
运动中的汽车
物体内部大量做热运动的分子
机械能
内能
内能是与微观运动有关的能量，与温度有关；
机械能是与宏观运动有关的能量，与运动的速度、 高度有关。
图 1－2－1
物体内部分子的无规则运动——分子热运动
• 现象1：把两根铅柱的端面削平，将端面用力压紧，两根铅柱合在了 一起，而且在铅柱的下面悬吊一定的重物，它们也不会分开。
• 说明：
分子间存在相互作用的引力
▪ 现象2：压缩物体时需要用力，物体中的分 子之间不会靠的很近，而有一定的空隙。
▪ 说明：分子间存在相互作用的斥力
2.若已知分子势能增大，则在这个过 程中（ A C） A．一定克服分子力做功 B．分子力一定减小 C．分子间距离的变化情况无法确定 D．以上说法都不正确
12.1物体的内能
1.基本知识 (1)平均动能 物体所有分子的动能的 平均值 均动能．
，叫做分子热运动的平
(2)温度与平均动能的关系 ①温度升高，热运动加剧，分子平均动能 增大 ；温度降 低，分子的平均动能 减小 ． ②温度是物体分子热运动 平均动能 的标志．
2．思考判断 (1)每一个分子速度的大小和方向不断变化，所以分子动 能也是不断变化的．(√) (2)温度是每个分子动能的标志．(×) (3)温度升高时所有分子的动能都增加．(×)
物体是由大量分子组成的。分子永 不停息地做无规则运动，分子之间存在 着相互作用力，分子的热运动和分子间 的相互作用决定了物质的热学性质。
课堂练习:
1.有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子 平均速率比乙气体内平均速率大，则（ ） 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
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________________________________________。
物理选修内能PPT课件
• 4．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Fra bibliotek体机械运动能量常见 形式
分子动能、分子势能
物体动能、重力或弹性势 能
能量存在 原因
由物体内大量分子的无 规则热运动和分子间相 对位置决定
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
2．分子平均动能：所有分子运动动能的 平均值 E¯K = —1—/2—m—v—1—2+—1—/—2m——v—22—+—1—/2—m—v—3—2+—..
n
3．温度的微观意义：温度是分子 热运动 平均动能 的标志。温度相同，任
何物质平均动能均相同．
第2页/共21页
注意：
1.同一温度下，不同物质不同状态下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。
Ep
Ep最
Ep
小
r
类比法
r=r0 类似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，弹性势能 都会增加
结论2： 从微观的角度分子势能与分子间距离有关， 从宏观的角度分子势能与物体的体积有关
第8页/共21页
注意：
分子势能与分子间距离（或物体的体积）有 关，但不能简单的理解为距离越大（体积越 大）分子势能就越大;分子间距离越小（体积 越小）分子势能就越小
D.氢气分子的平均动能较大.
第17页/共21页
课堂小结 物 体 的 内 能
分子 动能
分子 势能
物体 内能
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。
7.5 内能—人教版高中物理选修3-3课件(共18张PPT)
二、分子势能
类比： 地面上的物体,由于与地球相互作用 发生弹性形变弹簧, 各部分相互作用
分子间相互作用
重力势能 弹性势能 分子势能
1、分子势能:由于分子间存在分子力，所以分子具有由 它们相对位置决定的势能，这种势能叫做分子势能。
2、分子势能的特点:由分子间相对位置决定，随分子间 距的变化而变化。
AC A．一定克服分子力做功 B．分子力一定减小 C．分子间距离的变化情况无法确定 D．以上说法都不正确
三、内能
1.定义：物体中所有分子热运动的动能和势能的总和，叫 做物体的内能。
2.一切物体都具有内能。
注意：物体的内能跟物体机械运动状态无关．
3、决定因素： 宏观上：由 温度、体积及物质的量决定； 微观上：由分子平均动能、分子距离及分子数决定。
分子热运动总动能跟哪些因素 有关？
分子总动能的决定因素：
温度（分子平均动能） 物质的量（分子的个数）
例1．当物体的温度升高时，下列说法中正确的是( D ) 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
温度、压强等都是一个宏观概念，只有在大量分子存在时 才能表现出来。
※ 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．
② 温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映 个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽 相同．
③ 温度升高，分子的平均动能增大，并不是所有分
联系：机械能和内能可以相互转化。
例5、(多选)关于内能和机械能，下列说法正确的是( AD )
A.物体的机械能损失时，内能却可能增加 B.物体的内能损失时，机械能必然会减少 C.物体内能为零时，机械能可以不为零 D.物体的机械能为零时，内能可以不为零
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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)
1.2.功和内能 热和内能
• 2．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)内能的变化 • 绝热过程中做功与内能的变化关系：ΔU ＝W. • 外界对系统做功，W为 正 ，系统对外界做功， W为 ．负
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• ◎ 教材资料分析 • 〔演示〕——教材P50
• 压下活塞，观察筒底物品的变化
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• 在有机玻璃筒底放置少量易燃物，例如硝化棉， 或浸过乙醚的棉花、火柴头等．迅速压下筒中 的活塞，观察筒底物品的变化． • 这个实验说明了什么？ • 【点拨】 这个实验说明了什么？ • 解析： 这个实验说明了活塞对气体做了功， 气体内能增加．活塞对气体做功，气体温度增 加，浸过乙醚的棉花着火点很低，因此燃烧起 来．
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• 2．做功与内能变化的关系 • (1) 做功改变物体内能的过程是其他形式的能 (如机械能)与内能相互转化的过程． • (2) 在绝热过程中，外界对物体做多少功，就 有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能 就增加多少． • 3．功和内能的区别 • (1)功是过程量，内能是状态量． • (2) 在绝热过程中，做功一定能引起内能的变 化． • (3) 物体的内能大，并不意味着做功多．在绝 热过程中，只有内能变化越大时，对应着做功
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• 解析： 绝热过程是指气体膨胀过程未发生热 传递，膨胀过程气体体积增大，外界对气体做 的功 W<0 ，由 ΔU ＝ U2 － U1 ＝ W 可知，气体内 能减小．由于气体分子间的势能忽略，故气体 分子的平均动能减小．故D正确． • 答案： D
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问题与练习解答：
1、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増大还是减小?如 果把弹压缩后再放开呢? （3）两分子之同距离为r0时共引力与斥力相等、分子在某个动过中它们的距由大 于r0变为小于r0，请对照以上弹簧模型分析两分子势能变化的情形。
物体中分子热运动的速率 大小不一，所以各个分子的动 能也有大有小，而且在不断改 变。在热现象的研究中，研究 单个分子意义不大，因为其毫 无规则可言，我们关心的是组 成系统的大量分子整体表现出 来的热学性质。
2、分子平均动能：物体内所有分子的动能的平均值。
3、分子的平均动能由温度决定： 温度越高，分子热运动越剧烈，
解：(1)弹簧无压缩也无伸长时，即弹无形变时l，系统的弹
性势能最小。
(2)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。
(3)两分子间距离由大于r0逐渐减小于r0的过程中，分子力表现 为引力，分子力做正 功，两分子势能减小；两分子间距离由r0再减小时，分子力表 现为斥力，分子力做负功，两分子势能增大。综合以上分析可 知两分子势能先减小后增大，两分子间距离等于r0时分子势能 最小。
在同一个温度下，物体分子的速度绝大部分分布在某个 值附近，但总是有小部分速度很大的和速度很小的。
二、分子势能
1、分子势能：分子间存在着相互作用引力和斥力，因此分 子间所具有的由它们的相对位置所决定的能.
2、分子势能与分子间距离的关系图像
从图中我们也能看出，r由无穷远开始减小的过程中， 分子势能是先减小后增大的，且在r=r0的时候分子势能最小。
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．。
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热和内能
外界没有对系统（水）做功，只对系统传热，同样能改变系统
的状态
热量是在单纯的传热过程
中系统内能变化的量度
热量是过程量，用Q表
示，单位为焦耳
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所以不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量
热和内能的反思 在单纯传热过程中，系统从外界吸热，系统的内能怎么变？ 数量上有什么关系？若系统对外界放热呢？ ①物体从外界吸热，物体内能增加
②物体对外界放热，物体内能减少
热和内能的反思
热传递过程能量一定是由内能大的物体传到内能小的物体 上吗？
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热传递的三种方式
热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射
热对流
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热传递的三种方式
如何区分热传递的三种方式？ 热辐射－－ 热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直线射出去的方式， 热辐射不依赖媒介质，可在真空中进行，温差越大，表面 颜色越深，物体向外的热辐射能力越强
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人教版高中物理选修3-3 10.2热和内能(共30张PPT)
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【典例1】关于分子动能,正确的说法是( C )
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,所有分子的动能都增大 C.同种物体，温度高时分子的平均动能一定比温度低时 的大 D.物体的运动速度越大,则物体的分子动能也越大
【典例2】：设r＝r0时分子间的作用力为零， 则的一分个子分靠子近在的从过远程处中以，A某下B一列C 动说能法向正另确一的个是固(不定 考虑其他分子的影响)( )
回顾复习
1.分子动理论的内容
物体有大量分子组成 分子在做永不停息的无规则热运动 分子间同时存在着引力和斥力
2.分子间作用力与分子间距离的变化规律 F
F斥
r0 0
r
F引
F分表示合力,即分子 力.
区
域 图
0 r<r0
斥力区
r0
r0<r<10r0
引力区
r0>10r0 无力区
导学一：阅读分子动能,回答以下问题:
A．r＞r0时，分子力做正功，动能不断增大， 势能减小 B．r＝r0时，动能最大，势能最小 C．r＜r0时，分子力做负功，动能减小，势能 增大 D．以上说法都不对
【典例3】 关于内能下列说法正确的是 (AE ) A．任何状态下处于任何位置的物体都具有内能 B．机械能大的物体内能一定大 C．静止在地面上的物体无内能 D．空中飞行的子弹比地面上静止的子弹内能多 E.机械能为. 零，内能不为零是可能的
用好两个曲线
分子力曲线如图11-1-3甲所示、分子势能曲线 如图乙所示，当分子间距离r＝r0时，分子力为 0，分子势能最小，但不是零．
图11-1-3
图象与r轴交点 表示的距离小于r0
结论1：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
Ep
Ep最
Ep
小
r
类比法
r=r0 类似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，弹性势能 都会增加
结论2： 从微观的角度分子势能与分子间距离有关， 从宏观的角度分子势能与物体的体积有关
高考真题再现
(2010·全国高考Ⅰ)如图为两分子系统的势能Ep与
两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是( BC )
A.当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r2时，分子间的作用力为零
D.在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
r0
• r＜r0时,r↓→ＥP↑;ｒ＞ｒ0时,r↑→ＥP↑。 ｒ＝ｒ0时，ＥP最低
物 体 •物体内所有分子的ＥK 和ＥP 总和
内 能 •物体的内能与物质的量，温度和体积有关
注意四个误区
误区一：误认为分子间距离（体积）越大，分子 势能越大 误区二：误认为温度越高，分子平均速率越大 误区三：误认为温度越高，内能越大 误区四：误认为机械能越大的物体物体内能越大
EP
r0 甲
-EP最小
10r0 乙 无限远时
r 分子势能
EP=0
特别提醒：当r=r0时,分子势能最 小且小于零.EP的正负表示大小
F-r与EP-r图线联系与区别
拐点：（图象的最低 点引力最大值）对应 的距离大于r0 图象与r轴交点 表示平衡距离r0.
拐点：图象的最低点 （EP最小值）对应的距 离是分子平衡距离r0
注意：
分子势能与分子间距离（或物体的体积）有关， 但不能简单的理解为距离越大（体积越大）分子 势能就越大;分子间距离越小（体积越小）分子势 能就越小
口诀：看区间，判做功，求势能
导学三：阅读内能,回答以下问题:
1．内能定义：物体中 所有分子热运动的动能 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 无规则热运动、分子间存 在 相互作用的引力斥力，所以任何物体都具有 内能 ．
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--大------
F
F
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_____________．
F
F
③当r＝r0时，分子势能 最小 ．
分子势能EP与分子间距离r关系曲线
F
导学二：阅读分子势能,回答以下问题:
二、分子势能
1．定义：类比重力势能，弹性势能的产生
由分子间的分子力和分子间的 相对_位___置___决定的势能 2.分子力做功跟分子势能变化的关系:
类比重力做功重力势能，弹力做功弹性势能的变化关系
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．
3.分子势能与分子间距离的关系
能量存在 原因
由物体内大量分子的无 规则热运动和分子间相 对位置决定
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)
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
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，故从
宏观角度物体的内能由 由物质的量 、 温度 、 体积 共 同决定，同时受物态变化的影响．
对物体内能的理解: 1．内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无 意义
2.决定因素 (1)在微观上，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；
当堂达标
1(2011·枣庄高二检测)关于物体的内能，下列叙述 中正确的是(D ) A.温度高的物体比温度低的物体内能大 B.物体体积增大时，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
22、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.两者内能相等;
D.氢气分子的平均动能较大.
课堂小结 物 体 的 内 能
分子 动能
•同温度下各分子的分子动能ＥK 不同
•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
一、分子动能 1．定义：分子由于永不停息地做 无规则热运动 而 具有的能．EK=--1--/--2--m----v---2---
2．分子平均动能：所有分子运动动能的 平均值
¯
．E—K1—=/2—m—v—1—2+—1—/—2m——v—22—+—1—/2—m—v—3—2+—..
n
3．温度的微观意义：温度是分子热运动 平均动能的标志．
(2)在宏观上，物体的内能取决于物体摩尔数、温 度和体积．
E内=Ek+Ep （决定于T、V、分子数N）
3.物体的内能跟物体的机械运动状态无关．任何物 体都具有内能
• 4．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、重力或弹性势 能
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．
2.温度反映的是大量分子平均动能的大小，不 能反映个别分子的动能大小，同一温度下， 各个分子的动能不尽相同．
3.在同一个温度下，物体分子的速度绝大部分 分布在某个值附近，但总是有小部分速度很 大的和速度很小的