人教版高中物理选修3-3 7.5内能 名师公开课省级获奖课件(50张)

物理量 • 3 ．内能与机械能的区别和联系 内能 机械能 比较项 运动形 热运动 机械运动 式 能量常 分子动能、 动能、重力势能、 见形式 分子势能 弹性势能 物体机械运动的速 物质的量、 度、离地高度 决定因 物体的温 (或相对于零势 素 度、体积
• 比较物体内能的大小和判断物体内能改变 的方法 • 比较物体内能的大小和判断物体内能的改 变等问题是一个难点．具体比较和判断时， 必须明确物体的内能是与物体内部热力学 状态有关的能量．抓住物体内能的大小与 分子数目有关、与温度有关、与物体的体 积及物态等因素有关，结合能量转化和守 恒定律，综合进行分析．
• 解析：温度是分子平均动能的标志，温度 是0 ℃，物体中分子的平均动能并非为零， 因为分子无规则运动不会停止，A错；温 度降低时分子的平均动能减小，并非每个 分子动能都减小，B错；物体温度升高时， 分子的平均动能增大，分子的平均速率增 大，速率小的分子数目减少，速率大的分 子数目增多，C项正确；物体的运动速度 增大，宏观机械能(动能)增大，但物体内 分子的热运动不一定加剧，温度不一定升 高，D错． • 答案：C
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温度与分子平均动能的关系
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有两瓶质量和温度都相等的氢气 和氧气，则( )
• A．两瓶中每个分子运动的动能都相等
• B．两瓶中分子运动的总动能相等 • C．氢气内部分子的总动能大于氧气内部 分子的总动能
• 【解析】 由于氢气和氧气的温度相同， 因此它们分子运动的平均动能相同，但并 不是每个分子的动能都相等，A错误；又 由于氧的摩尔质量大于氢的摩尔质量，因 此质量相等的氧气和氢气的分子数目不相 等，氢气的分子个数较多，氢气内部分子 的总动能较大，B、D错误，C正确． • 【答案】 C
• 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．当分子间的距离 发生变化时，分子力做功，分子势能发生 变化． • (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
• (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．
• (3)温度的本质：一种物质的温度是它的 分子热运动平均动能的标志． • (4)温度是大量分子热运动的集体表现： 平均动能大，在宏观上表现为物体的温度 高，物体温度的高低，是物体全部分子的 平均动能大小的标志，温度是大量分子热 运动的集体表现，是含有统计意义的，对 于个别分子来说，温度是没有意义的．
• 分子势能 • 1．定义：由分子间相对位置决定的势能， 叫做分子势能． • 2．分子力做功与分子势能的关系 • 分子势能的变化规律：分子力做正功，分 子势能减少；分子力做了多少正功，分子 势能就减少多少．分子力做负功，分子势 能增加；克服分子力做了多少功，分子势 能就增加多少．
• 3．分子势能与分子间距离的关系
1 2 1 2 1 2 1 2 mv ＋ mv ＋ mv ＋…＋ mvn 2 1 2 2 2 3 2 n
2 2 2 1 v1＋v2＋…＋vn ＝ m n 2
1 ＝ m v2 2 1 平均动能：Ek＝ m v 2， v 2 是速度平方的平均值． 2
• 3．对温度的理解 • (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．
• 内能 • 1．定义 • 物体中所有分子的热运动动能与分子势能 的总和，叫做物体的内能．
• 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、分子热运动的平均动能和 分子间的距离． • (2)在宏观上，物体的内能取决于物体所 含物质的多少、温度和体积． • 内能是对大量分子而言的，讨论某个分子 的内能是毫无意义的．
• 1．有的同学误认为温度高的物体内部每 个分子的动能都大． • 辨析：温度是平均动能的标志，分子在做 无规则热运动，温度高不一定每个分子的 动能均大． • 2．有的同学误认为物体的运动速度大， 分子平均动能大． • 辨析：分子的平均动能是物体内所有分子 热运动动能的平均值，与宏观上物体的运 动弹簧长度的变化规 律，弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压 缩，势能都会增加．
• 有的同学误认为当分子间距离r＝r0时， 分子势能为零． • 辨析：从微观上看：分子势能跟分子间距 离r有关．分子间距离以平衡位置r0为数 值基准，r不论减小或增大，分子势能都 增大．所以说，平衡位置处是分子势能的 最低点，但不一定为0.
• 【方法总结】 • 温度是分子平均动能的标志，在相同温度 下，各种物质分子的平均动能都相同，但 并不是每个分子的动能都相等．其实同种 物质，温度较低时某些分子的动能也可能 大于温度较高时某些分子的动能．物体内 所有分子热运动的总动能还与分子数目有 关．
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关于物体的温度与分子动能 的关系，正确的说法是( ) 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．物体温度降低时，每个分子的动能都 减小 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
(1)当物体质量 m 一定时(相同物质的摩尔质量 M 相等)， m 物体所含分子数 n＝MNA 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．
• 第5节 内能
• 分子动能 • 1．分子动能：做热运动的分子具有动能， 这个动能叫分子动能．
• 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 能不尽相同，所以单个分子的动能没有意 义．
• 2．分子热运动的平均动能 • 分子热运动的平均动能是大量分子热运动 的动能的平均值，比如设各个分子的速率 为v1、v2、v3……共n个分子，则其平均 值为