人教物理选修1-2课件：第一章本章优化总结

【精讲精析】
布朗运动与扩散现象的研究
对象不同：布朗运动研究对象是固体小颗粒, 而扩散现象研究的是分子的运动．布朗运动 与扩散现象条件不一样：布朗运动只能在气 体、液体中发生，而扩散现象可以在固体、
液体、气体任何两种物质之间发生．布朗运
动与扩散现象的共同点是两者都是永不停息 的，并且温度越高越明显．由以上分析不难
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第一章
分子动理论
内能
(2)分子的平均动能 由于分子运动的无规则性，在某一时刻，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相同的． 物体由大量分子组成，若想研究其中某一个
分子的动能是非常困难的，也是没有必要的.
热现象研究的是大量分子运动的宏观表现， 所以，有意义的是所有分子动能的平均值，
于零势能点的分子势能，如Ep＝－10 J，Ep′
＝0 J，则Ep＜Ep′. 2、体积越大，分子势能不一定越大．如相同 质量的0 ℃的水与0 ℃的冰，冰体积大，但水 的分子势能大于冰的分子势能．
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3、对物体内能的理解 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且相互作用着的分子 所组成的． 热能是内能通俗而不确切的说法，热量是物
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知识体系构建
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专题归纳整合
微观量的估算
1.宏观量与微观量的关系 M ρ Vm (1)分子的质量：m0＝ ＝ . NA NA Vm M (2)分子的体积：V0＝ ＝ . NA ρ NA
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(3)布朗运动只能在液体、气体中发生，而扩 散现象可以发生在固体、液体、气体任何两
种物质之间．
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2．布朗运动和分子热运动的比较
活动主体 布朗运动 热运动 固体微小颗粒 分子 是微小颗粒的运动， 是指分子的运动， 是比分子大得很多的 分子无论大小都做 分子团的运动,较大的 热运动，热运动不 颗粒不做布朗运动， 能通过光学显微镜 但它本身的以及周围 直接观察到 的分子仍在做热运动 都是无规则运动，都随温度的升高而变得 更加激烈，都是肉眼所不能看见的 布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热 运动的撞击力而引起的，它是分子做无规 则运动的反映
取1位有效数字．
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海口高二检测)房间地面表面积 例1 (2012· 15 m2，高3 m,空气平均密度ρ＝1.29 kg/m3 ,空
气平均摩尔质量M＝2.9×10－2 kg/mol ，则该
房间内空气的质量为________kg，空气分子 间的平均距离为________m.
kg.
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房间空气分子个数为 m0 58×6.02×1023 N ＝ nNA ＝ NA ＝ －2 M 2.9×10 ≈1.2×1027 个． 每个空气分子占据的空间体积为 V0 45 V1 ＝ ＝ m3＝37.5×10－27 m3. N 1.2×1027 个
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区别
共同点 联系
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例2 关于布朗运动和扩散现象，下列说法
中正确的是( )
A．布朗运动和扩散现象都在气体、液体、固
体中发生 B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动 C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显 D．布朗运动和扩散现象都是永不停息的
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即分子平均动能．
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内能
2.分子势能的变化规律 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．
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
判断，正确选项为C、D.
【答案】 CD
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对分子动能、势能和内 能的理解
1.对分子平均动能的理解
(1)单个分子的动能 物体由大量分子组成,每个分子都有分子动能. 分子在不停息地做无规则运动，每个分子动能 大小不同并且时刻在变化． 热现象是大量分子无规则运动的结果，个别分 子动能没有意义．
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由于气体分子间距离一定大于r0，体积增大时 分子间距离增大，分子力做负功，分子势能 增大，所以D选项正确。 【答案】 D
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大．
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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的关系可用图所示的曲线
表示．从图像上看出，当r＝r0时，分子势能 最小．
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特别提醒：1、分子势能最小与分子势能为零 不是一回事．分子势能的正负代表大于或小
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【精讲精析】
物体的机械能和内能是两个完
全不同的概念。物体的动能由物体的宏观速率 决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速 率决定，分子动能不可能为零，而物体的动能 可能为零，所以A、B选项不正确。物体体积
减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定
减小，例如将处于原长的弹簧压缩，分子势能 将增大，所以C选项也不正确；
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空气分子间平均距离为 d＝ V1 ＝ 37.5×10－ 27 m≈3×10－ 9 m.
【答案】 58 3×10－9
3
3
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内能
微观分子热运动与其宏 观表现的关系
1.布朗运动与扩散现象的异同 (1)它们都反映了分子在永不停息地做无规则 运动．
(2)它们都随温度的升高而表现得更明显．
体在热传递过程中内能转移的多少．
物体温、度升高，内能不一定增加；温度不 变，内能可能改变；温度降低，内能可能增
加．
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内能
例3 下列说法中正确的是(
)
பைடு நூலகம்
A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能
也增大
B．物体的机械能为零时内能也为零 C．物体的体积减小温度不变时，物体内能一 定减小 D．气体体积增大时气体分子势能一定增大
内能
V (3)物质所含的分子数：N＝ ·NA＝ Vm m m ρ V ·NA 或 N＝ ·NA＝ ·NA. M M ρ Vm 2.解题思路 (1)建立合适的物理模型，一般估算固、液体 分子线度时采用球体模型，估算气体分子间 距离时应采用立方体模型．
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(2)寻找适当的物理规律将题中的有关条件联 系起来． (3)合理处理数据，估算的目的是获得对数量 级的认识．因此，为避免繁杂的运算，许多 的常数取1位有效数字即可，最后结果也可只
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内能
【精讲精析】
根据空气密度和房间体积可
求出房间内空气的质量m.根据房间容积V0和
房间内空气分子总数N可求出每个分子占据的
空间体积V1，再根据分子的立方体模型即可 求出空气分子间的平均距离d. 房间内容积为V0＝S×h＝15×3 m3＝45 m3. 房间内空气质量为m0＝ρV0＝1.29×45 kg＝58