高中物理—内能与能量守恒定律
高中物理常见的各种能量及能量守恒定律
高中物理常见的各种能量及能量守恒定律在我们的日常生活中，能量是无处不在的，它以各种形式存在并持续转化。
在物理学中，能量被视为一个物体或系统在一定时间内所能完成的功能，或者说是物体或系统状态的度量。
高中物理课程中，我们主要学习了几种常见的能量形式，并且了解到能量守恒定律的重要性。
我们要了解的是动能。
动能是物体由于运动而具有的能量，它的大小与物体的质量和速度的平方成正比。
在公式中，K=1/2mv²，其中K代表动能，m是物体的质量，v是物体的速度。
我们讨论势能。
势能是物体由于其相对位置、状态等因素而具有的能量。
例如，重力势能是物体由于其高度和质量而具有的能量，弹性势能是物体由于其形状和弹性系数而具有的能量。
势能的公式因势能类型而异，但它们都与物体的质量和状态有关。
我们还要了解电磁能。
电磁能是由于电磁场的作用而产生的能量。
在电场中，电势能是由于电荷在电场中的位置而具有的能量；在磁场中，洛伦兹力可以对带电粒子做功，从而产生电能。
我们要探讨的是内能。
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。
对于理想气体，其内能只与温度有关；但对于复杂物质，内能还与物质的相变、化学反应等因素有关。
在学习了各种能量的形式之后，我们引入了能量守恒定律。
这个定律表明，在一个封闭系统中，总能量保持不变。
也就是说，能量不能被创造或消除，只能从一种形式转化为另一种形式。
这个定律是自然界的普适规律，它帮助我们理解并预测物质和能量的行为。
高中物理中常见的各种能量及能量守恒定律是我们理解和解释世界的重要工具。
通过学习这些概念，我们可以更深入地理解自然界的规律和现象，从而更好地掌握物理学知识。
随着科学技术的不断发展，能量转换与守恒定律在日常生活和生产实践中发挥着越来越重要的作用。
高中物理作为学生认识自然界规律的重要学科，能量相关知识是其中不可或缺的重要组成部分。
本文将从高中物理能量相关的知识点、教学方法、实验设计等方面进行阐述，以期为提高高中物理能量教学的效果提供参考。
内能及能量守恒定律试题及解答汇总
第二章内能及能量守恒定律概念：（一）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。
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。
4、改变内能的两种方式：（1）做功可以改变物体的内能：①外界对物体做功，物体的内能增加；②物体对外界做功，物体的内能减少；③做功使物体内能发生改变的时候，内能的改变就用功数值来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少。
（二）能量守恒定律：1、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。
另一种表述：第一类用动机是不可能制成的。
2、能量守恒定律的历史意义．3、能的转化和守恒是自然界的普遍规律，违背该定律的永动机是永远无法实现的。
它是没有条件的。
4、物质的不同运动形式对应不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以转化或转移，在转化或转移过程中，能的总量守恒。
5、理解：（1）某种形式的能减小，一定存在其他形式的能增加，且减小量和增加量一定相等。
（2）某个物体的能减小，一定存在其他物体的能量增加，且减小量和增加量一定相等。
例题分析【例1】关于物体内能及其变化，下列说法正确的是(B)A.物体的温度改变时，其内能必定改变B.物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能不一定改变C.对物体做功，物体内能必定改变；物体向外传出一定热量，其内能必定D.若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变【解析】一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定 物体的温度改变时，其内能不一定改变.所以A错误.做功和热传递是改变物体内能的两种方式 若物体对外做功W焦，同时吸收Q焦的热量，且①W＞Q，则物体的内能减少；②W ＝Q，则物体的内能不变；③W＜Q，则物体的内能增加，所以只有B正确.【例2】下面设想符合能量转化和守恒定律的是(D)A.利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械B.做成一条船，利用流水的能量逆水航行C.通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行D.利用核动力，驾驶地球离开太阳系【解析】利用磁场能可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能使转动停止，故A错，让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞；故B、C可选；设计一种利用反冲理论以核动力为能源，使地球获得足够大的能量，挣脱太阳引力的束缚而离开太阳系，故D可选.【例3】关于物体内能，下列说法中正确的是〖〗A．手感到冷时，搓搓手就会感到暖和些，这是利用做功改变物体的内能 B．将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功来使物体的内能增大C．阳光照晒衣服，衣服的温度升高，是利用热传递来改变物体的内能 D．用打气筒打气，简内气体变热，是利用热传递来改变物体的内能【解析】AC【变式一】下面关于物体内能改变的说法中正确的是〖〗A、物体对外做功，其内能必定改变B、物体对外做功，其内能不一定改变C、物体吸收热量，其内能必增加D、外界对物体做功，物体同时吸收热量，其内能必增加【解析】B【变式二】对于热量、功和内能三个物理量，下列各种说法中正确的是〖〗 A．热量和功由过程决定，而内能由状态决定B．热量、功和内能的物理意义相同C．热量和功都可以作为内能的量度D．内能大物体含有的热量多【解析】A【例4】下列说法正确的是〖〗A、第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律B、自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源C、自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用D、不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化【解析】CD【自我检测】一：一、选择题1．关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是( )A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变．物体向外传出一定热量其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变2．下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )A．做功和热传递的实质是相同的B．做功和热传递在改变物体内能上是等效的C．做功和热传递是对同一过程中的两种说法D．做功和热传递是不可能同时发生的3．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它( )A．不符合热力学第一定律B．做功产生的热量太少C．由于有摩擦、热损失等因素的存在D．找不到合适的材料和合理的设计方案4．(2010年高考重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面．在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( )A．从外界吸热 B．对外界做负功C．分子平均动能减小D．内能增加5．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列个式中正确的是( )A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104 JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝－4×104J6.(2010年高考广东理综卷)图4－1－7是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )图4－1－7A．温度升高，内能增加600 JB．温度升高，内能减少200 JC．温度降低，内能增加600 JD．温度降低，内能减少200 J7．(2011年高考新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是( )A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大8．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是( )A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减少C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变9．一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek，分别是( )A．U＝200 J，Ek＝600 J B．U＝600 J，Ek＝200 JC．U＝600 J，Ek＝800 J D．U＝800 J，Ek＝200 J10．(2011年高考重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图4－1－5所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )图4－1－5A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小二、非选择题1．风沿水平方向以速度v垂直吹向一直径为d的风车叶轮上，设空气密度为ρ，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高h的高度，效率为80%，则单位时间最多可提升的水的质量m＝________.2．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？3．(2011年陕西高二质检)山峡水利工程的坝高h0＝185 m，正常水位为h＝175 m，水库容积V＝3.93×1010m3，装机容量(发电机的总功率)P＝1.768×107 kW，发电量W＝8.4×1010kW·h.假设发电机效率为η＝80%，试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q，并写出每个物理量应选用的单位．(不进行具体计算，用字母表示)4.如图4－1－6所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0.物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞上升Δx，封闭气体吸收了Q的热量．(汽缸始终未离开地面)求：图4－1－6(1)环境温度升高了多少度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？一、选择题1、解析：选B.温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错．2、解析：选B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量，热传递是内能的转移，且做功和热传递可以同时进行，故B选项正确．3、解析：选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功，故违背了能量的转化与守恒．4、解析：选A.本题考查了热力学定律．由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变．放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热．A选项正确．5、解析：选B.由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，ΔU 为负值，代入热力学第一定律表达式得Q＝－2×105J.故选B.6、解析：选A.对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，ΔU为正表示内能增加了600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确．7、解析：选ADE.A选项，p、V不变，则T不变，气体的内能不变，故选项A正确．B选项，内能不变，温度不变，p、V可能变，选项B错误．C选项，气体温度升高，压强不一定增大，故选项C错误．D选项，气体温度每升高1 K吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历的过程有关，故选项D正确．E选项，温度升高，理想气体的内能一定增大，故选项E正确．8、解析：选C.做功和热传递可以改变物体的内能，当做功和热传递同时发生时，物体的内能可能不变，比如物体吸热的同时又对外做功，且吸收的热量与对外做的功在数值上相等，此时物体的内能不发生变化．9、解析：选B.由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相对位移的乘积为物体的内能即：U＝60×10 J＝600 J．由能量守恒定律可得：Ek＝W总－U＝80×10 J－600 J＝200 J，故B正确．10、解析：选 A.气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A 正确．二、非选择题1、解析：设在t 时间内吹在风车上的空气的质量为m ＝14πd2·vt ·ρ， 风的动能Ek ＝12mv2＝18πd2v3t ρ. 根据题意：18πd3v2t ρ×50%×80%＝mgh. 则m t ＝πd2ρv320gh. 答案：πd2ρv320gh2、解析：(1)由热力学第一定律可得ΔU ＝W ＋Q＝－120 J ＋280 J＝160 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J ．即ΔU ′＝－160 J ，又Q ′＝－240 J ，根据热力学第一定律得：ΔU ′＝W ′＋Q ′∴W ′＝ΔU ′－Q ′＝－160 J －(－240 J)＝80 J即外界对气体做功80 J.答案：(1)增加了160 J(2)外界对气体做功 80 J3、解析：设在时间Δt 内，有ΔV 的水通过水利枢纽，则：Q ＝ΔV Δt，ΔV ＝Q Δt 减少的重力势能ΔEp ＝mgh ＝ΔV ρgh ＝Q Δt ρgh发电机的功率：P＝ΔEpηΔt＝QΔtρghηΔt＝Qρghη流量为Q＝Pρghη.(其中各物理量均取国际制单位)4、解析：(1)活塞缓慢移动，任意状态都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖—吕萨克定律可知：VT＝ΔVΔT得ΔT＝2Δxh(273＋t)(2)设汽缸内压强为p，由平衡条件得：pS＝p0S－G封闭气体对外做功W＝pSΔx＝(p0S－G)Δx由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋(－W)＝Q－(p0S－G)Δx.1．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是( )A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减少C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变解析：选C.做功和热传递可以改变物体的内能，当做功和热传递同时发生时，物体的内能可能不变，比如物体吸热的同时又对外做功，且吸收的热量与对外做的功在数值上相等，此时物体的内能不发生变化．2．一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能E k，分别是( )A．U＝200 J，E k＝600 J B．U＝600 J，E k＝200 JC．U＝600 J，E k＝800 J D．U＝800 J，E k＝200 J解析：选B.由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相对位移的乘积为物体的内能即：U＝60×10 J＝600 J．由能量守恒定律可得：E k＝W总－U＝80×10 J－600 J＝200 J，故B正确．3．(2011年高考重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图4－1－5所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )图4－1－5A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小解析：选A.气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A正确．4.如图4－1－6所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0.物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞上升Δx，封闭气体吸收了Q的热量．(汽缸始终未离开地面)求：图4－1－6(1)环境温度升高了多少度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？解析：(1)活塞缓慢移动，任意状态都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖—吕萨克定律可知：VT＝ΔVΔT得ΔT＝2Δxh(273＋t)(2)设汽缸内压强为p，由平衡条件得：pS＝p0S－G封闭气体对外做功W＝pSΔx＝(p0S－G)Δx由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋(－W)＝Q－(p0S－G)Δx.答案：见解析【自我检测】二：一、选择题1．关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是( )A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变．物体向外传出一定热量其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变解析：选B.温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错．2．下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )A．做功和热传递的实质是相同的B．做功和热传递在改变物体内能上是等效的C．做功和热传递是对同一过程中的两种说法D．做功和热传递是不可能同时发生的解析：选B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量，热传递是内能的转移，且做功和热传递可以同时进行，故B选项正确．3．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它( )A．不符合热力学第一定律B．做功产生的热量太少C．由于有摩擦、热损失等因素的存在D．找不到合适的材料和合理的设计方案解析：选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功，故违背了能量的转化与守恒．4．(2010年高考重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面．在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( ) A．从外界吸热B．对外界做负功C．分子平均动能减小D．内能增加解析：选A.本题考查了热力学定律．由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变．放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热．A选项正确．5．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列个式中正确的是( )A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104 JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝－4×104J解析：选B.由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，ΔU为负值，代入热力学第一定律表达式得Q＝－2×105J.故选B.6.(2010年高考广东理综卷)图4－1－7是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )图4－1－7A．温度升高，内能增加600 JB．温度升高，内能减少200 JC ．温度降低，内能增加600 JD ．温度降低，内能减少200 J解析：选A.对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，ΔU ＝800 J ＋(－200 J)＝600 J ，ΔU 为正表示内能增加了600 J ，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A 正确．7．(2011年高考新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是( )A ．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B ．若气体的内能不变，其状态也一定不变C ．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D ．气体温度每升高1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关E ．当气体温度升高时，气体的内能一定增大解析：选ADE.A 选项，p 、V 不变，则T 不变，气体的内能不变，故选项A 正确．B 选项，内能不变，温度不变，p 、V 可能变，选项B 错误．C 选项，气体温度升高，压强不一定增大，故选项C 错误．D 选项，气体温度每升高1 K 吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历的过程有关，故选项D 正确．E 选项，温度升高，理想气体的内能一定增大，故选项E 正确．二、非选择题8．风沿水平方向以速度v 垂直吹向一直径为d 的风车叶轮上，设空气密度为ρ，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高h 的高度，效率为80%，则单位时间最多可提升的水的质量m ＝________.解析：设在t 时间内吹在风车上的空气的质量为m ＝14πd 2·vt ·ρ， 风的动能E k ＝12mv 2＝18πd 2v 3t ρ. 根据题意：18πd 3v 2t ρ×50%×80%＝mgh . 则m t ＝πd 2ρv 320gh. 答案：πd 2ρv 320gh9．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J ，并对外做功120 J ，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J 热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？解析：(1)由热力学第一定律可得ΔU ＝W ＋Q＝－120 J ＋280 J＝160 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J．即ΔU′＝－160 J，又Q′＝－240 J，根据热力学第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′∴W′＝ΔU′－Q′＝－160 J－(－240 J)＝80 J即外界对气体做功80 J.答案：(1)增加了160 J(2)外界对气体做功80 J10．(2011年陕西高二质检)山峡水利工程的坝高h0＝185 m，正常水位为h＝175 m，水库容积V＝3.93×1010m3，装机容量(发电机的总功率)P＝1.768×107 kW，发电量W＝8.4×1010kW·h.假设发电机效率为η＝80%，试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q，并写出每个物理量应选用的单位．(不进行具体计算，用字母表示)解析：设在时间Δt内，有ΔV的水通过水利枢纽，则：Q＝ΔVΔt，ΔV＝QΔt减少的重力势能ΔE p＝mgh＝ΔVρgh＝QΔtρgh发电机的功率：P＝ΔE pηΔt＝QΔtρghηΔt＝Qρghη流量为Q＝Pρghη.(其中各物理量均取国际制单位)答案：见解析【自我检测】三：1．关于热传导的方向性，下列说法正确的是( )A．热量能自发地由高温物体传给低温物体B．热量能自发地由低温物体传给高温物体C．在一定条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体D．热量一定不可能从低温物体传给高温物体解析：选AC.在有外力做功的情况下，热量可以从低温物体传给高温物体，而热量只能自发地从高温物体传给低温物体．2．对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是( )A．系统的总熵只能增大或不变，不可能减小B．系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C．系统逐渐从比较有序的状态向更加无序的状态发展D．系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展解析：选AC.根据熵增加原理，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少可知，A对，B错．根据热力学第二定律的微观解释可知，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，所以C对，D错．3．第二类永动机不可能制成，这是因为( )A．它违背了能量守恒定律B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不可能全部转变为内能D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化解析：选D.第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化过程中，有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，故选D.4．热力学第二定律常见的表述有两种．第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．图4－3－4甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成示意图乙．根据你的理解，热力学第二定律的实质是________．图4－3－4解析：示意图如图所示．答案：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性．一、选择题1．(2011年廊坊高二检测)热力学第二定律指出( )A．不可能使热量由低温物体传递到高温物体B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功C．热机效率η≤1D．大量分子参与的宏观过程具有方向性解析：选D.热力学第二定律指出，热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，故A错，B也错．热机效率要小于1，不能等于1，C也错．一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，D对．2．关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是( )A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B．热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C．热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行解析：选CD.热力学第二定律的微观意义明确指出：一切自然过程总是沿着分子热运动的无序程度增大的方向进行，所以答案C、D正确．3．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )A．第二类永动机违反能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．外界对物体做功，则物体的内能一定增加D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的解析：选D.第二类永动机违反热力学第二定律，并不是违反能量守恒定律，故A 错；据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故B、C 错误；做功和热传递都可改变物体内能．但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是有区别的，故D正确．4．在一定速度下发生变化的孤立系统，其总熵的变化是( )A．不变B．可能增大或减小C．总是增大D．总是减小解析：选C.根据熵增加原理可知，任何孤立系统熵是增加的，故C正确．5．根据热力学第二定律分析，下列说法中正确的是( )A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体C．机械能可以全部转化为内能，但变化的内能不可以全部转化为机械能D．机械能可以全部转化为内能，变化的内能也可以全部转化为机械能解析：选BD.根据热传递的规律可知，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地(不需要外界帮助)从低温物体传到高温物体．借助外界的帮助，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱就是接通电源后，压缩机对“制冷剂”(氟利昂等)做功，把热量从冰箱内部(低温物体)传向外部(高温物体)达到制冷目的的，故选项A错误，B正确．机械能可以全部转化为内能(如一个运动物体克服摩擦力做功而最终停止运动时，机械能全部转化为内能)，在一定条件下，变化的内能也可以全部转化为机械能，如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量全部用来做功，因此选项C错误，选项D正确．6．对热力学第二定律，下列理解正确的是( )A．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的C．热量不可能由低温物体传递到高温物体D．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成解析：选B.由热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化，由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的，但要引起其他变化，故C错；第二类永动机并不违反能量守恒，却违背了自然界涉及热现象宏观过程的方向性，故A、D错，B正确．7.如图4－3－5所示，汽缸内盛有一定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁接触光滑，但不漏气，现将活塞杆与外界连接缓慢地向右移动，气体膨胀对外做功．已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )。
高中物理能量守恒知识点
高中物理能量守恒知识点引言简述能量守恒定律在物理学中的核心地位强调掌握能量守恒对于理解物理现象的重要性一、能量守恒定律的基本概念1.1 能量的定义描述能量的不同形式：机械能、内能、电能等解释能量的转换和传递1.2 能量守恒定律的表述提供能量守恒定律的标准表述讨论能量守恒在封闭系统中的适用性二、能量守恒在不同系统中的运用2.1 孤立系统解释孤立系统的特征通过实例展示能量守恒在孤立系统中的应用2.2 封闭系统对比封闭系统与孤立系统分析封闭系统中能量守恒的特殊情况2.3 开放系统描述开放系统的能量交换讨论能量守恒在开放系统中的表现形式三、能量守恒与物理定律的关系3.1 与牛顿运动定律的关联讨论能量守恒与动量守恒的关系通过实例展示两者在物理问题中的综合运用3.2 与热力学定律的联系简述热力学第一定律与能量守恒的关系讨论热力学第二定律对能量转换方向的限制四、能量守恒在物理习题中的应用4.1 基础习题提供基础的能量守恒问题详细分析解题步骤和思路4.2 进阶习题介绍更复杂的能量守恒问题讨论解题策略和技巧4.3 实验案例描述能量守恒在物理实验中的应用分析实验数据，验证能量守恒定律五、能量守恒在现代科技中的应用5.1 在工程技术中的应用举例说明能量守恒在机械设计中的重要性讨论能量守恒对提高能源利用效率的作用5.2 在环境科学中的应用讨论能量守恒在环境影响评估中的作用分析可再生能源开发中能量守恒的应用5.3 在宇宙学中的应用简述能量守恒在宇宙学研究中的重要性讨论宇宙尺度下能量守恒的特殊性结语总结能量守恒定律的核心知识点强调能量守恒在物理学习和实际应用中的重要性。
高中物理的能量守恒定律知识点
高中物理的能量守恒定律知识点高中物理的学习中会有很多关于守恒的定律，下面店铺的小编将为大家带来能量守恒的定律介绍，希望能够帮助到大家。
高中物理的能量守恒定律介绍能量守恒定律内容能量守恒定律也称能的转化与守恒定律。
其内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体;在转化或转移的过程中，能量的总量不变。
高中物理都研究了哪些形式的能量?研究能量守恒定律，要搞明白咱们主要研究哪些能量呢?从解高中物理题的角度来分析，我们主要分析的是这五种形式的能量：动能、弹性势能、重力势能、内能、电势能。
注：内能包括摩擦生热与焦耳热两种形式，高中不考磁能。
动能、弹性势能、重力势能这三种形式能量之和称之为机械能。
当然，上述五种形式的能量，是力学与电磁学常考到的。
选修内容中的机械振动也是具有能量的，还有光子能量，核能等等，这些都不在本文讨论范围内，不过同学们需要知道，光电效应方程与波尔能级方程也都是能量守恒定律的推导。
能量守恒定律的公式E1=E2即，初始态的总能量，等于末态的总能量。
或者说，能量守恒定律，就是说上文提到的五种形式的能量之和是恒定的。
机械能守恒定律与能量守恒定律关系机械能守恒定律是能的转化与守恒定律的特殊形式。
两者大多都是针对系统进行分析的。
(1)在只有重力、弹力做功时，系统对应的只有动能、弹簧弹性势能、重力势能三种形式能量之间的变化。
(2)在有重力、弹簧弹力、静电场力、摩擦力、安培力等等，众多形式的力做功时，系统对应的有动能、弹簧弹性势能、重力势能、电势能、摩擦热、焦耳热等等众多形式的能量变化，而这些能量也是守恒的。
从上述对比中不难看出，机械能守恒是能量守恒的一种特例。
因此，在熟练掌握能的转化与守恒定律内容的基础上，我们可以使用能量守恒来解决机械能守恒的问题。
或者说，能量守恒掌握的非常棒了，我们就可以把机械能守恒忘掉了。
能量守恒定律的前提条件问：什么情况下能用能量守恒定律解题?回答，我们是建立在解物理题技巧的基础上的。
内能 能量守恒定律
内能能量守恒定律Ａ内能一、分子的动能1．分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能．大量分子的运动速率不尽相同，有意义的不是一个分子的动能，而是大量分子动能的平均值．2．平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能．３．温度：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．二、分子势能1．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叫做分子势能．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．3．决定分子势能的因素（1）从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关．（2）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关三、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．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．3．决定物体内能的因素物体的内能与物体所含分子数及温度、状态和体积有关，是状态量。
【注意】因分子在永不停息地做无规则的热运动，所以一切物体在任何情况下都具有内能。
4、改变内能的两种方式(１).做功(２).热传递也可以改变物体的内能四、物体的内能跟机械能的区别1.决定能量的因素不同．内能只与物体的温度和体积有关，而与整个物体的运动速度和物体的相对位置无关．机械能只与物体的运动速度和跟其他物体的相对位置有关，与物体的温度体积无关2．一个具有机械能的物体，同时也具有内能；一个具有内能的物体不一定具有机械能．总结：物体的内能分子因热运动而具有的能量分子动能同温度下各分子的分子动能ＥK不同分子动能的平均值仅和温度有关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分子势能ＥP随物态的变化而变化物体内所有分子的ＥK和ＥP总和物体内能物体的内能与温度和体积五、热力学第一定律⊿E=W+Q(1)做功可使其他形式的能和内能之间实现转化。
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结一、能量的转化与守恒1.化学能：由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。
2.核能：由于核反应，物质的原子结构发生变化而产生的能量。
3.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。
●内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
即E机械能1+E其它1=E机械能2+E其它2●能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界中能量转化具有方向性。
二、能源与社会1.可再生能源：可以长期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源：一旦消耗就很难再生的能源。
3.能源与环境：合理利用能源，减少环境污染，要节约能源、开发新能源。
三、开发新能源1.太阳能2.核能3.核能发电4、其它新能源：地热能、潮汐能、风能。
能源的分类和能量的转化能源品种繁多，按其来源可以分为三大类：一是来自地球以外的太阳能，除太阳的辐射能之外，煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身，如地热能，原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量，如潮汐能。
【一次能源】指在自然界现成存在，可以直接取得且不必改变其基本形态的能源，如煤炭、天然气、地热、水能等。
由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品，如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。
【常规能源】也叫传统能源，就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。
表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。
而水电则属于再生能源，如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站，只要长江水不干涸，发电也就不会停止。
煤和石油天然气则不然，它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率，石油可用几十年，煤炭可用几百年)，这些能源短期内不可能再生，因而人们对此有危机感是很自然的。
内能、能量守恒定律
内能、能量守恒定律编稿：陈素玉审稿：李建宁责编：郭金娟学习内容：内能、热力学第一定律、热力学第二定律、能量守恒定律。
学习目标：1．掌握内能的概念及物体的内能与温度和体积的关系。
2．能够区别物体的内能和机械能。
3．掌握热力学第一定律及其应用。
一．分子的动能1．定义：分子由于做无规则热运动所具有的能。
分子动能是由于分子做无规则热运动而引起的，与物体的动能是完全不同的两回事。
例：静止在地面上的足球，若以地面做参照物，它没有机械运动，因而动能为零。
但是组成足球的大量分子仍然具有分子动能，因为它们都在做永不停息的无规则运动。
物体的动能属于机械能，它只与物体的机械运动有关，而分子的动能仅仅取决于分子的无规则运动，与物体运动与否无关。
2．分子的平均动能因为分子的运动是无规则的，所以每个分子的速度大小及方向都不同，因而每个分子的动能不会相同。
同时由于分子之间的碰撞，物体内部各个分子的运动速度是时刻变化的，要想求出每个分子的动能是不可能的，也没有必要。
但我们关心的不是每个分子的动能，而是所有分子热运动动能的平均值，叫平均动能—即人们研究的是大量分子所表现出来的集体行为，而不是个别分子的运动情况，为此才建立起统计方法。
即：各分子动能的平均值称为分子的平均动能。
3．温度温度表示大量分子做无规则热运动的剧烈程度。
温度越高，分子的热运动越剧烈，表现出来就是分子的平均动能增加。
∴温度是大量分子做无规则热运动的平均动能的标志。
注：温度是大量分子热运动的集中表现，只含有统计意义，对于个别分子来说，温度是没有意义的。
二．分子势能1．特点(与重力势能、弹性势能类比)(1)分子势能与分子力做功密切相关，并且分子力做功也有与路径无关的性质。
(2)分子势能是由分子间的相对位置决定的。
(3)分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增大。
(4)分子势能属于相互作用的整个系统。
例：两个分子间的势能属于两个分子所共有，n个分子间分子势能则属于n个分子所共有。
第七章内能能量守恒定律
第七章内能能量守恒定律本章学习提要1．物体的内能，改变物体内能的方法。
2．能的转化和能量守恒定律。
3．能量转化的方向性以及能源开发利用和环境保护。
4．学习包——太阳能的利用。
本章是在学习了物体的机械能有动能、重力势能和弹性势能等不同形式的能的基础上，深入到物体的内部，学习和了解组成物质的分子（原子）同样具有动能和势能，它们是物体内能的组成部分。
本章的重点是内能的概念和能量守恒定律。
在学习中不仅要学习和理解什么是物体的内能，还要从物体内能的变化，认识到不同形式的能可以相互转化和转移，并且遵循能量守恒定律。
学习中能正确运用分类、比较的方法。
此外，通过对自然过程的方向性，以及对能的转化和转移具有方向性的认识，关注人类面临的能源危机，认识节能和开发新能源是人类实现生存和发展的重要任务。
本章中有“学习包——太阳能的利用”，它将整个能量篇的相关内容综合在一起。
同学们应积极通过实验、制作进行自主探究学习，在收集信息、团结协作、实践创新等方面获得提高。
A 物体的内能一、学习要求通过本节的学习知道分子的动能、势能，物体的内能。
知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
从焦耳对热现象的研究中体会物理学研究问题的思想方法，养成认真钻研、积极进行实验探完的学习习惯。
二、要点辨析1．分子热运动的平均动能和温度的关系虽然分子的动能是由机械运动中动能概念扩展得到的，但要注意同一物体的内部各个分子无规则运动的动能一般是不相同的。
在热现象研究中，我们关心的是物体里所有分子运动的总体规律，所以从统计观点出发，我们更注意所有分子动能的平均值，分子动能的平均值叫分子平均动能。
温度是物体分子平均动能的标志。
物体温度越高，意味着物体内分子平均动能越大，讨论单个分子运动的快慢和动能大小是没有意义的。
不同的分子质量不同，分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同，但分子的平均速率并不相同，分子质量小的平均速率较大。
2．机械能和内能机械能是物体因机械运动和重力、弹力等作用而具有的能，内能是因分子热运动和分子间相互作用而具有的能。
第七章 内能 能量守恒定律总复习
一．物体的内能 物体内所有分子动能的平均值 1．分子的平均动能：___________________ ， ___________是物体分子平均动能的标准。 2．分子势能：由相互作用的分子间相对位置决定 的能。当分子间距离小于r0时，随分子间距离的减少， 减小 分子势能__________；当分子间距离大于r0时，随分子 增加 间距离的增大，分子势能________________；当分子间距离 等于r0时，分子势能___________。 最小
第七章 内能 能量守恒定律总复习
一、内能(internal energy) １、分子的动能 （1）分子的动能：分子做无规则运动而具有的能。 （2）分子的平均动能：物体里所有分子动能的平 均值。 （3）温度是分子平均动能的标志 n 温度高，平均动能大；温度低平均动能越小。 与什么物质处于何种状态无关！
课堂小结
一、分子的动能 温度 n 1、分子热运动的平均动能 n 2、温度的微观含义 二、分子势能 n 1、分子势能产生的原因 n 2、分子势能与分子间距（r）的大小关系 n 3、分子势能跟物体的体积有关系 三、物体的内能 n 1、内能的组成 n 2、和内能有关系的两个宏观物理量------温度 体积 四、改变内能的两种方式 n 1、做功-----------内能改变多少用功的数值量度 n 2、热传递--------内能改变多少用热量来量度 n 3、做功和热传递对改变物体的内能是等效的
3．物体的内能：物体内___________的总和。 ①物体的内能由___________三个因素决定。 ②对于理想气体，由于分子力可忽略，故其内 能仅由___________决定。 ③内能和机械能是两种不同形式的能量，没有 直接关系，但可互相转化。
二．改变内能的两种方法 1．做功可以改变物体的内能。这种方式是 ______________________________________相互转化的过程。 内能与其他形式的能之间的 2．热传递也可以改变物体的内能，这种方式是 物体间内能的 _______________转移的过程。 热传递有三种方式：____________________。 传导、对流、辐射
高中物理常见的各种能量与能量守恒定律
高中物理常见的各种能量及能量守恒定律能量形式功能关系能量守恒动能：物体因为运动所具有能量。
动能定理：力对物体所做的总功，等功能原理：除了重力（弹簧机械能守恒定律：除重力之外其他力只有重力做功，动能和重力势能之和保持不变：自由落体运机械12E k mv；②标量性——只有大小，没有2①正负；瞬时性—动能是状态量；相对性——一般选地面为参考系。
重力势能：物体由于被举高而具有的能量。
①E p=mgh；②系统性——重力势能属于物体和地球系统；相对性——数值与所选择的参考平面于物体动能的增量。
①W总E k；②a.要注意各功的正负； b.计算功和动能要选择同一惯性参考系，如地面。
势能定理：保守力所做的功，等于对应势能的减少量。
①W F E；p弹力）之外其他的力所做的功，等于系统机械能的增量。
①W G外E机；②a“.除重力之外其他的力”包括所有除重力之外的系统内力和系统外力，如系统做功为零，则系统的机械能守恒。
①E动E E E EE重弹动重弹②守恒条件一：W0，两种情形：G外a.只有重力做功，其他力不做功；b.除重力之外其他力做功，但其他力动，平抛斜抛物体的运动，光滑斜面、曲面上物体的运动，竖直平面内的圆周运动，单摆运动，带电小球、液滴在重力场、磁场的复合场中的运动（洛仑兹力不做功）等。
弹簧问题：水平弹簧问题，竖直、光滑斜面弹簧问题——注意弹簧的初态分析和整个过程中的重力势能变化，注意弹簧问题与简谐运动综合的问题。
能（零势面）有关，正负表示大小。
内的摩擦力等；做功的代数和为零。
②a.重力做功与具体路径无关，而只弹性势能：弹簧由于弹性形变而具有的能量。
b.轻绳弹力、轻杆弹力、光连接体问题：轻绳连接，轻杆(板)连接，光滑斜面、曲面连与初末位置的高度差有关； b.弹簧弹③守恒条件二：系统与外界没有能量①12E p kx；②大小只与形变量绝对值有关。
2力的功用F-x图像求解，或用对位移的平均力求解；滑斜面弹力、静摩擦力只传递机械能。
热力学第一定律与内能
热力学第一定律与内能热力学是研究能量转化和守恒的物理学分支。
作为热力学的基本原理，热力学第一定律与内能密不可分。
本文将探讨热力学第一定律与内能的关系及其在能量转化中的应用。
一、热力学第一定律的概念与原理热力学第一定律又称能量守恒定律，是指在系统内部能量转化过程中，能量的增加或减少等于系统对外界做功加上或减去系统所吸收或放出的热量。
热力学第一定律可以用公式表示为：ΔU = Q - W其中，ΔU代表系统内能的变化量，Q代表系统所吸收或放出的热量，W代表系统对外界做的功。
二、内能的定义与内能变化内能是指系统的微观粒子的能量之和，包括粒子的动能和势能。
内能的变化可以通过系统吸收或放出的热量和对外界做的功来描述。
根据热力学第一定律的表达式，内能的变化可以表示为：ΔU = Q - W当系统吸热时，Q为正值，表示系统从外界吸收热量，增加内能；当系统放热时，Q为负值，表示系统向外界释放热量，减少内能。
对于做功过程，当系统对外界做功时，W为正值，表示系统做功减少内能；当外界对系统做功时，W为负值，表示系统对外界做功增加内能。
三、热力学第一定律与能量转化的应用热力学第一定律与内能密切相关，广泛应用于各个领域的能量转化过程中。
以下是一些常见的应用场景。
1. 热机热力学第一定律在热机中有重要应用。
热机是指通过吸收热量将热能转化为机械能的装置。
根据热力学第一定律，热机的效率可以表示为：η = W/Qh其中，η表示热机的效率，W为热机对外界做的功，Qh为热机从高温热源吸收的热量。
热机的效率随热量转化的方式、工作温度等因素而变化，热力学第一定律为热机的设计和优化提供了理论基础。
2. 化学反应热力学第一定律也适用于化学反应的能量变化。
化学反应通常伴随着热量的吸收或放出，根据热力学第一定律的原理，化学反应的热效应可以通过内能变化来表示。
例如，当化学反应放出热量时，反应物的内能减少，产物的内能增加；当化学反应吸收热量时，反应物的内能增加，产物的内能减少。
高中物理公式及知识点汇总-热学
高中物理公式及知识点汇总-热学高中物理中，热学是一个重要的领域，涉及到热传导、热膨胀、热力学等内容。
下面我将为大家整理出一些常见的物理公式和知识点。
热力学1. 热力学第一定律（能量守恒定律）:ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做功。
2. 内能的计算公式：ΔU = nCΔT其中，ΔU表示内能的变化，n表示物质的摩尔数，C表示摩尔定容热容，ΔT表示温度的变化。
3. 理想气体状态方程：PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。
4. 热力学第二定律（克劳修斯表述）：热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。
5. 熵的变化与热量传递的关系：ΔS = Qrev/T其中，ΔS表示熵的变化，Qrev表示可逆过程中的吸收的热量，T表示温度。
热传导1. 热传导的热流量公式：Q/t = kAΔT/L其中，Q/t表示单位时间内传导的热量，k表示热传导系数，A 表示传热面积，ΔT表示温度差，L表示传热长度。
2. 热传导的热阻公式：R = L/ (kA)其中，R表示热阻，L表示传热长度，k表示热传导系数，A 表示传热面积。
3. 热传导的导热方程：∂Q/∂t = -k∇²T其中，∂Q/∂t表示单位时间内通过单位面积的热流量，k为热传导系数，∇²T表示温度在空间中的二阶偏导数。
热膨胀1. 线膨胀的计算公式：ΔL = αL₀ΔT其中，ΔL表示长度的变化，α表示线膨胀系数，L₀表示初始长度，ΔT表示温度的变化。
2. 面膨胀的计算公式：ΔA = 2αA₀ΔT其中，ΔA表示面积的变化，α表示面膨胀系数，A₀表示初始面积，ΔT表示温度的变化。
3. 体膨胀的计算公式：ΔV = βV₀ΔT其中，ΔV表示体积的变化，β表示体膨胀系数，V₀表示初始体积，ΔT表示温度的变化。
热辐射1. 斯特藩—玻尔兹曼定律：P = εσA(T² - T₀²)其中，P表示单位时间内通过单位面积的辐射功率，ε表示发射率，σ为斯特藩—玻尔兹曼常数，A表示面积，T为温度，T₀为参考温度。
内能 能量守恒定律
练习：
• 在相同温度时，氧气分子的平均速率 比氢气分子的平均速率小。而氧气分 子的平均动能与氢气分子的平均动能 相比较，应是相等的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
改变物体内能的两种方式
• 做功可以改变物体的内能． • 热传递也做功可以改变物体的内能． • 注意：做功和热传递对改变物体的内 能是等效的．但是在本质上有区别:做 功涉及到其它形式的能与内能相互转 化的过程，而热传递则只涉及到内能 在不同物体间的转移。
实例：
• 说说下列实例中改变物体内能的方式
练习：
• 1.下列说法中正确的是（D） A.物体的温度越高，所含热量越多 B.物体的内能越大，分子的平均动能越大 C.物体的温度不变，其内能就不变 D.物体的温度不变，内能可能减少
练习：
• 2.两个气体分子从很远处以相等的初速度相 向运动，一直到无法再接近为止，在这个 过程中气体分子动能的变化情况是（D） A.始终增大 B.始终减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
分子势能理解
• • • • 分子力做正功，分子势能减少， 分子力做负功，分子势能增加。 在平衡位置时(r=r0),分子势能最小. 分子势能的大小跟物体的体积有关系．
物体内能理解
• 物体内能是物体中所有分子动能和分子势 能的总和。 • 温度升高时，分子的平均动能增加， 因而 物体内能增加； • 体积变化时，分子势能发生变化， 因而物 体的内能发生变化． • 此外, 物体的内能还跟物体的质量和物态有 关。
概念：
• 分子动能：分子因做无规则运动而具有的 能叫做分子动能。
• 分子势能：由分子之间相对位置所决定的 分子之间的势能叫做分子势能。 • 物体内能：物体内部所具有的能量。
分子动能理解
高中物理内能知识点
高中物理内能知识点一、内能的定义内能是指一个系统内部所有能量的总和，包括分子的动能和势能。
它是系统内部微观粒子（如原子、分子、离子）的动能和势能的总和。
二、内能与温度的关系温度是衡量系统内分子热运动强度的物理量，与内能密切相关。
温度越高，分子运动越剧烈，系统的内能也越大。
三、内能的测量内能的测量通常通过热量的交换来实现。
热量是内能变化的一种表现形式，通过热量的计算可以间接测量内能。
四、内能的计算公式1. 动能：\( \frac{1}{2}mv^2 \)2. 势能：\( V = k \frac{q_1 q_2}{r} \)3. 内能：\( U = \sum \frac{1}{2}mv_i^2 + \sum V_{ij} \)五、内能的宏观表现1. 热膨胀：物体受热后体积膨胀的现象。
2. 热传递：热量从高温物体传递到低温物体的过程。
3. 相变：物质在不同温度和压力下发生固态、液态、气态之间的转变。
六、内能与做功的关系做功可以改变系统的内能。
当系统对外做功时，内能减少；当系统从外界获得功时，内能增加。
七、内能与能量守恒定律能量守恒定律表明，在一个封闭系统中，能量既不会被创造也不会被消灭，只会从一种形式转化为另一种形式。
内能的增加或减少，必然伴随着其他形式能量的减少或增加。
八、内能的应用1. 热机：利用内能转化为机械能的设备，如汽车引擎。
2. 热电效应：内能转化为电能的现象，如热电偶。
3. 制冷设备：通过改变物质的内能来实现冷却效果。
九、内能的实验研究1. 热量计的使用：测量热量的仪器。
2. 热容的测定：测量物质单位质量的温度变化所需的热量。
3. 比热容的测定：测量不同物质单位质量的温度变化所需的热量。
十、内能的计算实例1. 计算理想气体的内能：\( U = \frac{3}{2}nRT \)2. 计算固体的内能：\( U = \frac{3}{2}nC_V\Delta T \)结束语内能是物理学中一个重要的概念，它不仅关系到物质的基本性质，也是热力学和统计物理学的基础。
《内能》与《内能的利用》知识点总结
《内能》与《内能的利用》知识点总结内能是热力学中的重要概念，指物体内部分子和原子的热运动所具有的能量。
在物理学中，我们经常会遇到与内能相关的问题，以及如何有效地利用内能的方法。
本文将对内能和内能的利用进行知识点总结。
一、内能的概念和性质内能是一个系统的微观性质，它包括系统中所有分子和原子的动能和势能之和。
内能与物体的质量、温度、物态以及组成成分有关。
内能的性质如下：1. 内能是一种宏观的状态函数，只与系统的初始状态和末状态有关，与过程的路径无关；2. 内能是一个系统的综合性质，不能用单一的宏观量来刻画；3. 内能为宏观系统的热平衡状态函数，在绝对零度时内能最小，且无法低于零度的内能。
二、内能的传递和转化内能可以通过热传递、功以及物质传递而进行转化和传递。
以下是内能的传递和转化方式：1. 热传递：内能可以通过热传递的方式，从高温物体传递给低温物体。
这种传递可以是传导、对流或者辐射；2. 功：内能可以转化为功，也可以以功的形式增加内能。
例如，物体通过压缩或扩展等方式进行的机械工作会增加内能；3. 物质传递：内能可以通过物质的传递而进行转化。
例如，当两种不同温度的流体混合时，内能会通过物质传递而进行转移。
三、内能的利用内能的利用在生活和工业生产中具有广泛的应用。
以下是几个常见的内能利用方式：1. 热能利用：内能可以转化为热能，用于加热、热水供应、暖气等方面。
例如，电热水器通过电能转化为热能，产生热水供应给用户；2. 动能利用：内能可以转化为动能，用于产生电力、驱动机械等。
例如，火力发电厂利用燃烧产生的高温高压气体驱动汽轮机来发电；3. 化学能利用：内能可以转化为化学能，用于进行化学反应和工业制造。
例如，化肥生产中利用内能促进化学反应的进行；4. 光能利用：内能可以转化为光能，用于照明和光能转化技术。
例如，太阳能电池板利用光能将其转化为电能。
四、内能与能量守恒定律内能是能量守恒定律的重要组成部分。
能量守恒定律指出，在一个孤立系统中，能量总量始终保持不变。
高中物理中的能量守恒定律
高中物理中的能量守恒定律在高中物理的学习中，能量守恒定律是一个极其重要的概念，它贯穿了整个物理学的研究领域，对于我们理解自然界中的各种现象和解决实际问题都具有关键意义。
首先，我们来理解一下什么是能量。
简单地说，能量是物体做功的能力。
它以多种形式存在，比如动能、势能、内能、电能、光能等等。
动能，大家应该比较熟悉，一个运动的物体就具有动能，物体运动得越快，质量越大，其动能也就越大。
势能则相对抽象一些，像重力势能，一个被举高的物体就具有重力势能，它的大小取决于物体的质量、被举高的高度以及重力加速度。
而内能，就是物体内部分子热运动的能量总和。
那能量守恒定律到底说的是什么呢？它指的是在一个孤立的系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
为了更直观地理解这个定律，我们来看几个例子。
比如，一个自由落体的物体，在下落的过程中，它的高度逐渐降低，重力势能不断减少。
但与此同时，它的速度越来越快，动能不断增加。
在这个过程中，重力势能转化为了动能，但是总的机械能（动能与重力势能之和）是保持不变的。
再比如，一个在粗糙水平面上滑行的木块，由于受到摩擦力的作用，它的速度会逐渐减小，动能不断减少。
同时，木块和水平面因为摩擦会发热，内能增加。
在这里，动能转化为了内能，能量的总量依然没有改变。
在实际生活中，能量守恒定律也有着广泛的应用。
比如水力发电，水从高处流下，带动水轮机转动，将水的重力势能转化为电能。
还有太阳能热水器，太阳能被吸收转化为水的内能，从而使水温升高。
能量守恒定律的发现，对于人类认识自然界和推动科技发展起到了巨大的作用。
它让我们明白，在设计和改进各种机械装置、能源利用系统时，都要考虑能量的转化和守恒。
如果违背了这个定律，那是不可能实现的。
在解决物理问题时，能量守恒定律常常能为我们提供一种简洁而有效的思路。
当我们面对一个复杂的物理过程，涉及到多种能量形式的变化时，如果从力和运动的角度分析可能会非常困难，但是如果运用能量守恒定律，往往能使问题迎刃而解。
物理内能的知识点总结
物理内能的知识点总结物理内能是物质内部分子、原子和离子的热运动能量的总和。
在热力学中，内能是一个重要的概念，它可以用来描述物体的热效应和热平衡。
下面，我将为您提供一个关于物理内能的知识点总结。
1.内能的定义：内能是指物质内部各种微观粒子的热运动所具有的总能量。
它包括物质的热能、势能和化学能等。
2.内能的单位：内能的单位通常用焦耳（J）来表示，也可以用卡路里（cal）作为单位。
1焦耳等于4.18卡路里。
3.内能的计算：根据热力学第一定律，内能的变化等于系统所吸收或放出的热量与系统所做的功的和。
即ΔE = Q - W，其中ΔE表示内能的变化，Q表示吸热量，W表示对外所做的功。
4.内能和温度：内能与物体的温度有关，温度越高，内能越大。
这是因为温度的上升意味着分子运动更加剧烈，分子的平均动能增加，从而导致内能的增加。
5.内能和物态变化：内能的变化在物态变化过程中起着重要的作用。
例如，在物质从固态变为液态或气态时，内能会发生变化。
这是因为在相变过程中，分子之间的相互作用发生了改变，导致内能的变化。
6.内能和理想气体：理想气体的内能只与其温度有关，与体积和压强无关。
根据理想气体状态方程PV = nRT，内能与理想气体的温度成正比。
7.内能和能量守恒定律：能量守恒定律是指在封闭系统中，能量的总量保持不变。
内能作为系统的一部分，也遵循能量守恒定律。
当系统发生能量转化时，内能的变化等于系统所吸收或放出的热量和功的总和。
8.内能的应用：内能的概念在许多领域都有应用。
例如，在工程领域中，内能的变化与热力学循环过程和能量转化有关。
在环境科学中，了解物质的内能变化可以帮助我们理解和解释天气现象、全球变暖等问题。
总结：物理内能是描述物质内部微观粒子热运动能量总和的概念。
它与温度、物态变化、能量守恒定律等相关联。
理解物理内能的概念对于解释和分析热力学过程以及能量转化具有重要意义。
注意：本文旨在总结物理内能的基本知识点，不涉及具体的AI人工智能技术。
高中物理之热力学第一定律和能量守恒定律知识点
高中物理之热力学第一定律和能量守恒定律知识点热力学第一定律能量守恒定律热力学是研究物质世界中有关热现象的宏观理论，它不涉及物质的微观结构，而是将一物质系统中大量粒子看作一个整体，研究系统所表现的各种宏观性质和规律。
热力学第一定律是热力学的基本定律，是一个包括热现象在内的能量守恒与转化的定律。
热力学第一定律首先涉及到内能功热量的基本概念内能功热量内能广义上的内能，是指某物体系统由其内部状态所决定的能量。
某给定理想气体系统的内能，是组成该气体系统的全部分子的动能之和，其值为，由状态参量T决定，内能E=E（T），是状态参量T的单值函数。
真实气体的内能除了其全体分子的动能外还包括分子之间的引力势能。
实验证明人，真实气体的内能，是状态参量T 和V （或ρ）的函数，即E=E（T，V）或E=E（T，P）。
总之，某给定气体系统的内能。
只由该系统的状态所决定，在热力学中内能是一个重要的状态量。
功气体系统体积变化过程所做的功（体积功）元功气体膨胀dV＞0 系统对外做正功dA＞0 气体被压缩dV＜0 系统对外做负功dA＜0 体积从Va变到Vb系统所做的功沿a c d过程的功不等于沿a d b过程的功系统通过体积变化实现作功。
热力学中的功是与系统始末状态和过程都有关的一种过程量。
热量热量是系统与外界仅由于温度不同而传递的能量。
若改用摩尔热容C，即1mol的物质温度升高1K时所吸收的热量则系统由温度T1 变到温度T2的过程中所吸收的热量系统吸收的热量为正Q＞0。
若计算结果Q＜0则表示系统放热。
热量必须与过程相联系，只有发生过程才有吸收或放出热量可言。
系统从某一状态变到另一状态，若其过程不同，则吸或放的热量也会不同。
故热量也是过程量内能、功、热量的国际标准单位都是焦耳（J ）热力学第一定律在任何一个热力学过程中，系统所吸收的热量等于系统内能的增量E2-E1与系统对外作功 A 之和。
Q=E2-E1+A热力学第一定律是包括热现象在内的能量守恒与转化定律的一种表达形式。
高中热力学定律
热力学定律
1.功和内能
⑴焦耳的实验
①使系统的热力学状态发生变化的 两个途径是做功和传热. ②与外界没有热交换的过程叫做绝 热过程. ③焦耳的实验说明 : 使系统状态通过 绝热过程发生变化时,做功的数量只由过 程的始末状态决定,而与做功的方式无关.
﹙开尔文表述﹚ ①热机 凡是把内能转变为机械能的机器都 叫做热机.如 蒸汽机 内燃机﹙汽油机,柴油机﹚ 汽轮机﹙蒸汽轮机,燃气轮机﹚ 喷气发动机
②热机中热量损失的途径 : 漏气、机 体散失和摩擦,废气. 由于热量损失,热机输出的机械功W总 是小于燃料燃烧释放的热量Q.
③热机的效率 热机输出的机械功与燃料燃烧产生的热 量的比,叫做热机的效率.
④由此,热力学第二定律又可以表述如下 不可能从单一热库吸收热量,使之完全用 于做功,而不产生其他影响. 开尔文表述阐述的是机械能与内能转化 的方向性 : 机械能可以全部转化为内能,内 能却无法全部用于做功而转化成机械能.
⑤热力学第二定律的克劳修斯表述和开 尔文表述是等价的.两种表述可以互相推导. 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程 都具有方向性,定律揭示了有大量分子参与 的宏观过程的方向性 : 一切与热现象有关 的实际宏观过程都是不可逆的.这种不可逆 性都是互相关联的,由一种过程的不可逆性 可以通过推理得知另一种过程的不可逆性. 由此,对任何一类宏观过程进行的方向的说 明,都可以作为热力学第二定律的表述.
⑶永动机不可能制成
不消耗任何能量,却可以源源不断地 对外做功的机器叫做第一类永动机. 第一类永动机违反了能量守恒定律, 是不可能造成的.
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内能气体状态参量知识点回顾一、分子动理论1、布朗运动指________________________的无规则运动，运动的主体是宏观的________；布朗运动间接反映出液体内部_________的无规则性。
【答案】悬浮在液体中的固体微粒；微粒；分子运动2、布朗运动的激烈程度与颗粒大小及温度有关，颗粒越快，温度越______，布朗运动越激烈，____________叫做热运动。
【答案】高；分子的无规则运动3、物体的分子间既存在着引力，又存在着斥力，分子力是指分子间引力斥力的_______。
为了处理问题简单起见，可以认为当两个分子间距离为r0时，分子力F为零；当分子间距大于r0，分子间的斥力______分子间的引力，分子间的作用力表现为______；当分子间距小于r0，分子间的斥力______分子间的引力、分子间的作用力表现为______力；当分子间距______时，可以认为分子力等于零，气体一般就是这种情况。
【答案】合力；小于；引；大于；斥力；足够大二、分子的内能1、分子势能是由___________决定的，分子势能的改变是通过_________来实现的，分子势能的大小与物体的_____有关。
【答案】分子间距离；分子力做功；体积2、物体内所有分子热运动________和________的总和叫物体的内能。
物体的内能跟物体的________、_________有关。
【答案】分子动能；分子势能；温度；体积三、分子速度分布规律气体分子运动的速度很大，常温下大多数气体分子的速率都可以达到数百米每秒，离开这个数值越______，分子数越少，表现___________的分布规律，这是对大量分子用统计方法得到的________。
【答案】远；中间多，两头少；统计规律四、气体的状态参量1、温度：温度在宏观上表示物体的________________；在微观上是_________________的标志．2、体积：气体的体积宏观上等于_______________________，微观上则表示___________________3、压强：气体的压强在宏观上是___________________；微观上则是_________________产生的。
【答案】冷热程度；大量分子平均动能；盛装气体的容器的容积；气体分子所能到达的空间体积；器壁单位面积上受到的压力；大量分子频繁碰撞器壁；知识点讲解知识点一：分子动理论内能一、分子动理论1、物体是由大量分子组成的（1）分子的大小①分子的直径（视为球模型）：数量级为10－10m②分子的质量：数量级为10－26kg（2）阿伏加德罗常数①1m ol的任何物质都含有相同的粒子数。
通常可取N A＝6.02×1023mol－1②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁2、分子永不停息地做无规则运动（1）扩散现象①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散。
②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的。
（2）布朗运动①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规则运动叫做布朗运动。
②特点：永不停息，无规则；颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著；肉眼看不到注意：布朗运动是固体小颗粒的运动不是分子级的运动，但是间接反应分子热运动（3）热运动分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。
分子永不停息地无规则运动叫做热运动。
3、分子间同时存在引力和斥力（1）物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力（2）分子力与分子间距离关系图线由分子间的作用力与分子间距离关系图线（如图所示）可知：当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为0当r>r0时，F引>F斥，分子力表现为引力当r<时，F引<F斥，分子力表现为斥力当分子间距离大于10r0（约为10－9m）时，分子力很弱，可以忽略不计。
二、物体的内能1、分子动能组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能分子总动能的影响因素：从微观上看与分子的个数和平均动能有关从宏观上看与物体的质量，摩尔质量和温度有关。
注意：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2、分子势能由于分子间存在着相互作用力，分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能（1）特点：分子间距离以r0为分界，r不论减小或增大，分子力都做负功，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。
分子总势能的影响因素从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关从微观上看：分子势能跟分子间距离有关一般选取两分子间距离很大（r>10r0）时，分子势能为零①在r>r0的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至r0过程中，分子力做正功，分子势能减小②在r<r0的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至r0过程中，分子力也做正功，分子势能也减小③当两分子间距离r＝r0时，分子势能最小3、内能物体的内能等于物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和影响物体内能的因素：物质的量、温度、体积注意：对于理想气体来说，由于不考虑分子间的相互作用力，即不考虑分子势能，所以理想气体的内能只跟理想气体的质量、温度有关5．宏观量与微观量的相互关系（1）微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0（2）宏观量：物体的体积V 、摩尔体积V m ，物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ。
（3）相互关系①一个分子的质量：0m ＝A N M＝AN V m ρ ②一个分子的体积：0V ＝A N V m ＝AN M ρ（注：对气体而言，V 0为分子所占空间体积） ③物体所含的分子数：A A M MV mn N N V V ρ==或A A m V n N N M M ρ== ④单位质量中所含的分子数：MN n A='【例1】以下关于分子动理论的说法中正确的是 （）（多选）A ．物质是由大量分子组成的B ．－2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动C ．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大D ．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小 【难度】★ 【答案】ACD【解析】物质是由大量分子组成的，A 正确；分子是永不停息地做无规则运动的，B 错误；在分子间距离增大时，如果先是分子力做正功，后是分子力做负功，则分子势能是先减小后增大的，C 正确；分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化得快，D 正确。
【例2】下列说法正确的是 （）（多选）A ．布朗运动就是液体分子的运动B ．两分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力减小得更快C ．热力学温标的最低温度为0K ，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一D ．气体的温度越高，每个气体分子的动能越大 【难度】★ 【答案】BC布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，故A 错误；两分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力减小得更快，故B 正确；热力学温标的最低温度为0K ，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一，故C 正确；气体的温度越高，气体分子的平均动能越大，平均速率越高，满足气体分子的速率分布率，并非每个气体分子的动能越大，故D 错误【例3】两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止运动，直至不再靠近。
在此过程中，下列说法正确的是（）（多选）A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小【难度】★【答案】BC【解析】两个分子相距较远时表现为引力，相互靠近时分子力先增大后减小，减小到零后分子力变为斥力，分子减速至不再靠近，因此分子力经历了增大、减小再反向增大的过程，故A错误。
分子不断靠近，分子力先做正功后做负功，分子动能先增大后减小，B、C正确。
分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大，故D错误。
【例4】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（）（多选）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【难度】★★【答案】AB【解析】由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，而氢气分子摩尔质量小，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气内能多．故A正确，C错误．氢气分子的质量比氧气的分子质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大．故B正确D错误．课堂练习1、下列关于布朗运动的说法中正确的是（）A．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动B．布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮固体颗粒的无规则运动C．布朗运动是指液体分子的无规则运动D．布朗运动是指在显微镜下直接观察到的液体分子的无规则运动【难度】★【答案】B2、若把处于平衡状态时相邻分子间的距离记为r0，则下列关于分子间的相互作用力的说法中正确的是（）（多选）A．当分子间距离小于r0时，分子间作用力表现为斥力B．当分子间距离大于r0时，分子间作用力表现为引力C．当分子间距离从r0逐渐增大时，分子间的引力增大D．当分子间距离小于r0时，随着距离的增大分子力是减小的【难度】★【答案】AB3、分子甲和乙相距较远时，它们之间的分子力可忽略。
现让分子甲固定不动，将分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到不能再靠近，在这一过程中（）A．分子力总是对乙做正功；B．分子乙总是克服分子力做功；C．先是分子力对乙做正功，然后是分子乙克服分子力做功；D．分子力先对乙做正功，再对乙做负功，最后又对乙做正功。
【难度】★【答案】C4、质量相同、温度相同的氢气和氧气，它们的（）A．分子数相同B．内能相同C．分子平均速度相同D．分子的平均动能相同【难度】★★【答案】D知识点二：分子热运动速度分布规律气体的大量分子做无规则运动，每个分子的速度大小（速率）是不同的。
对同一个分子而言，其速率也时大时小，每个分子具有多大的速率完全是偶然的，但大量分子的速率分布却有一定的规律。
研究表明，气体的大多数分子，其速率都在某个数值附近，离开这个数值越远，分子数越少，表现出“中间多两头少”的分布规律。
这种大量分子速率分布规律是一种统计规律。
如图所示从图像可以看出，温度越高，速率大的分子所占比率越高。
（T 2>T 1）【例1】某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f （v ）表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为T Ⅰ、T Ⅱ、T Ⅲ，则 （）A ．T Ⅰ>T Ⅱ>T ⅢB ．T Ⅲ>T Ⅱ>T ⅠC ．T Ⅱ>T Ⅰ，T Ⅱ>T ⅢD ．T Ⅰ＝T Ⅱ＝T Ⅲ 【难度】★ 【答案】B【例2】关于气体分子的速率，下列说法正确的是 （）A ．气体温度升高时，每个气体分子的运动速率一定都增大B ．气体温度降低时，每个气体分子的运动速率一定都减小C ．气体温度升高时，气体分子运动的平均速率必定增大D ．气体温度降低时，气体分子运动的平均速率可能增大 【难度】★ 【答案】C【解析】温度是所有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．由E k ＝12m v2可知，分子的平均速率增大，同时由气体分子速率分布规律可知，温度升高时，气体分子速率大的分子所占的比率增大，速率小的分子所占的比率减小，故气体分子的平均速率一定增大，故选项C 正确．而温度降低时则正好相反，故选项D 错．每一个分子的运动速率在温度升高时不一定增大，在温度降低时也不一定减小，故选项A 、B 都错．1．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是 （）A ．气体分子运动的平均速率与温度有关B ．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多，两头少”C ．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D ．气体分子的平均速度随温度升高而增大 【难度】★ 【答案】A【解析】气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多，两头少”的统计规律，A 对，B 错．分子运动无规则，而且牛顿定律是宏观定律，不能用它来求微观分子的运动速率，C 错．大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无课堂练习关，D错．2、大量气体分子运动的特点是（）A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里自由移动B．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C．分子沿各个方向运动的机会相等D．分子的速率分布毫无规律【难度】★【答案】ABC【解析】气体分子除碰撞外可以认为是在空间自由移动的，因气体分子沿各个方向运动的机会相等，碰撞使它做无规则运动，但气体分子速率按“中间多，两头少”的规律分布，所以A、B、C正确．3、如图所示为一定质量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下的速率分布情况，由图可以判断以下说法中正确的是（）（多选）A．温度升高，所有分子的运动速率均变大B．温度越高，分子的平均速率越小C．0℃和100℃时氧气分子的速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点D．100℃的氧气与0℃的氧气相比，速率大的分子所占的比例较大【难度】★★【答案】CD【解析】温度升高，气体分子的平均动能增大，平均运动速率增大，但有些分子的运动速率可能减小，从图中可以看出温度高时，速率大的分子所占比例较大，A、B错误，C、D正确．4、（1）分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着________运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都______．（2）气体分子速率分布表现出“中间多，两头少”的分布规律．温度升高时，速率大的分子数目________，速率小的分子数目________，分子的平均速率________．【难度】★★【答案】（1）任何一个方向；相等（2）增加；减少；增加【解析】分子的运动是无规则的，由于分子的数量巨大，因此可以认为向任何一个方向运动的分子数量是相等的；气体分子速率表现出统计的规律，即“中间多，两头少”，温度升高时，气体分子的平均动能增加，即分子的平均速率增加，因此速率大的分子数目必然增加，速率小的分子数目必然减少．在研究气体的热学性质时，是用体积、压力、温度等物理量来描述气体的状态。