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高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-3第七章 分子动理论5 内能课文ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-3第七章 分子动理论5 内能课文ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了核心要点突破，课堂互动讲练，知能优化训练，第五节，课前自主学案，课标定位，热运动，平均值，热运动动能，分子势能等内容，欢迎下载使用。
学习目标：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，渗透统计的方法．2．知道什么是分子势能，知道分子势能与分子距离、分子力做功的关系．知道分子势能跟物体的体积有关．3．知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关．
4．能够区别内能和机械能．重点难点：1.分子平均动能的涵义及与温度的关系．2．分子势能和分子力做功、分子距离的关系．3．决定物体的内能大小的宏观因素与微观因素．
一、分子动能1．分子动能：分子由于_________而具有的能量叫做分子动能．2．分子平均动能：所有分子热运动具有的动能的__________叫做分子热运动的平均动能．3．平均动能与温度的关系：_________是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越______
在温度不变时，某个分子的动能是不断变化的，而分子平均动能是不变的．二、分子势能1．分子势能：分子间由分子力和分子间的_______位置决定的势能，叫分子势能．2．分子势能与分子力做功的关系：分子力做正功分子势能_______，分子力做负功分子势能_________
3．分子势能与分子距离的关系(1)当r>r0时，分子力表现为引力，分子势能随分子间距离的增大而_________，随分子间距离的减小而_________(2)当r
_________________、_______________有关，还与分子数多少有关．(2)从宏观上而言，物体的内能与_______、_______有关，还与物质的量有关．说明：内能是对一个宏观物体而言，不存在某个分子内能的说法．物体的内能跟物体机械运动状态无关．
一、对分子动能的理解1．单个分子的动能(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零．(2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化．(3)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，个别分子动能没有实际意义．
2．分子的平均动能温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计意义．温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大．个别分子动能可能增大也可能减小，个别分子甚至几万个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的．但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．
特别提醒：(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一般不同，所以分子热运动的平均速率一般也不同．(2)物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能增大，但并不是每一个分子的动能都变大．
即时应用(即时突破，小试牛刀)1．有关“温度”的概念下列说法中正确的是( )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
解析：选B.温度是分子平均动能大小的标志，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错而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．二、对分子势能的理解1．特点：由分子间相对位置决定的能量，随分子间距的变化而变化．
2．分子势能与分子间距离的关系(1)当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，因而分子势能随分子间距离的增大而增加．(2)当r
特别提醒：分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应又由相对位置决定的能量，且该种力做功等于对应势能的变化．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．(2011年南昌高二检测)如果选取分子相距无穷远时分子势能为零，那么关于分子势能，下列说法正确的是( )
A．当分子间距离为平衡距离时，分子势能最大B．当分子间距离为平衡距离时，分子势能最小，但不为零C．当分子间距离为平衡距离时，由于分子力为零，所以分子势能为零D．在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能逐渐增大
解析：选B.根据分子势能与分子间距的关系可知，两分子距离不断减小时，分子势能先减小到最小值(此时分子间距离为r0)，接着分子势能再增大．当分子间距离为平衡距离时，分子势能最小且为负值，但不为零．分子势能是标量，在图象中比较势能时要看正负号，正负号能反映大小，正值一定大于负值．
三、对内能的理解1．内能的概念及决定因素(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．(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且相互作用着的分子所组成的．
(3)决定物体内能的因素从宏观上看：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．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．2．内能与机械能的区别和联系
即时应用(即时突破，小试牛刀)3．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
解析：选D.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．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．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．
关于分子动能，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．物体温度升高时，每个分子的动能都增大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
【精讲精析】 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，从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，说明分子运动激烈，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动，则物体的温度不一定高，所以选C项．
【答案】 C【易误警示】 温度升高，平均动能、平均速率都增大．但对某个分子的分子动能、速率不一定增大．变式训练1 对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是( )A．两者的分子平均动能相同B．水银的分子平均动能比水的大C．两者的分子平均速率相同D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小
解析：选AD.温度相同的任何物体，内部的分子平均动能都相等，所以A对B错；分子平均动能相同，平均速率不一定相同，还与分子质量有关，水银的分子质量大，平均速率小，所以C错D对．
如图7－5－2所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的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b的过程中，两分子间的分子势能一直减小D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大
【自主解答】 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甲的斥力做减速运动，A错B对；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确．而乙分子从b到d的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，故D错．【答案】 BC
【思维总结】 分子势能的变化与分子力做功直接相关，分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加，且分子力做功的数值等于分子势能的变化量．变式训练2 设r＝r0时分子间作用力为零，则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，下列说法中正确的是( )
A．r>r0时，分子力做正功，动能不断增大，分子势能减小B．r＝r0时，动能最大，分子势能最小C．r
下列说法中正确的是( )A．温度低的物体内能小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大D．物体体积改变，内能可能不变
【精讲精析】 内能是指物体内部所有分子热运动动能和分子势能的总和，温度是分子平均动能的标志，故温度低的物体内能不一定小，A错；温度低的物体分子平均动能小，但由于不同物质分子质量不同，所以温度低的物体分子平均速率不一定小，B错；物体做加速运动时，速度增大，机械能中的动能增大，但分子热运动的平均动能与机械能无关，而与温度有关，故C错；物体体积改变，分子势能改变，但内能不一定变，D对．【答案】 D
【方法总结】 物体的内能宏观上与物质的量、温度、体积和物质的存在状态有关；微观上与分子数、分子平均动能、分子间距离有关．考虑物体内能时一定要综合考虑．变式训练3 关于物体的内能，以下说法正确的是( )
A．不同物体温度相等，内能也相等B．所有分子的势能增大，内能也增大C．做功可以改变物体的内能D．只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等
学习目标：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，渗透统计的方法．2．知道什么是分子势能，知道分子势能与分子距离、分子力做功的关系．知道分子势能跟物体的体积有关．3．知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关．
4．能够区别内能和机械能．重点难点：1.分子平均动能的涵义及与温度的关系．2．分子势能和分子力做功、分子距离的关系．3．决定物体的内能大小的宏观因素与微观因素．
一、分子动能1．分子动能：分子由于_________而具有的能量叫做分子动能．2．分子平均动能：所有分子热运动具有的动能的__________叫做分子热运动的平均动能．3．平均动能与温度的关系：_________是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越______
在温度不变时，某个分子的动能是不断变化的，而分子平均动能是不变的．二、分子势能1．分子势能：分子间由分子力和分子间的_______位置决定的势能，叫分子势能．2．分子势能与分子力做功的关系：分子力做正功分子势能_______，分子力做负功分子势能_________
3．分子势能与分子距离的关系(1)当r>r0时，分子力表现为引力，分子势能随分子间距离的增大而_________，随分子间距离的减小而_________(2)当r
_________________、_______________有关，还与分子数多少有关．(2)从宏观上而言，物体的内能与_______、_______有关，还与物质的量有关．说明：内能是对一个宏观物体而言，不存在某个分子内能的说法．物体的内能跟物体机械运动状态无关．
一、对分子动能的理解1．单个分子的动能(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零．(2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化．(3)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，个别分子动能没有实际意义．
2．分子的平均动能温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计意义．温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大．个别分子动能可能增大也可能减小，个别分子甚至几万个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的．但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．
特别提醒：(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一般不同，所以分子热运动的平均速率一般也不同．(2)物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能增大，但并不是每一个分子的动能都变大．
即时应用(即时突破，小试牛刀)1．有关“温度”的概念下列说法中正确的是( )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
解析：选B.温度是分子平均动能大小的标志，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错而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．二、对分子势能的理解1．特点：由分子间相对位置决定的能量，随分子间距的变化而变化．
2．分子势能与分子间距离的关系(1)当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，因而分子势能随分子间距离的增大而增加．(2)当r
特别提醒：分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应又由相对位置决定的能量，且该种力做功等于对应势能的变化．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．(2011年南昌高二检测)如果选取分子相距无穷远时分子势能为零，那么关于分子势能，下列说法正确的是( )
A．当分子间距离为平衡距离时，分子势能最大B．当分子间距离为平衡距离时，分子势能最小，但不为零C．当分子间距离为平衡距离时，由于分子力为零，所以分子势能为零D．在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能逐渐增大
解析：选B.根据分子势能与分子间距的关系可知，两分子距离不断减小时，分子势能先减小到最小值(此时分子间距离为r0)，接着分子势能再增大．当分子间距离为平衡距离时，分子势能最小且为负值，但不为零．分子势能是标量，在图象中比较势能时要看正负号，正负号能反映大小，正值一定大于负值．
三、对内能的理解1．内能的概念及决定因素(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．(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且相互作用着的分子所组成的．
(3)决定物体内能的因素从宏观上看：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．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．2．内能与机械能的区别和联系
即时应用(即时突破，小试牛刀)3．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
解析：选D.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．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．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．
关于分子动能，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．物体温度升高时，每个分子的动能都增大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
【精讲精析】 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，从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，说明分子运动激烈，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动，则物体的温度不一定高，所以选C项．
【答案】 C【易误警示】 温度升高，平均动能、平均速率都增大．但对某个分子的分子动能、速率不一定增大．变式训练1 对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是( )A．两者的分子平均动能相同B．水银的分子平均动能比水的大C．两者的分子平均速率相同D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小
解析：选AD.温度相同的任何物体，内部的分子平均动能都相等，所以A对B错；分子平均动能相同，平均速率不一定相同，还与分子质量有关，水银的分子质量大，平均速率小，所以C错D对．
如图7－5－2所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的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b的过程中，两分子间的分子势能一直减小D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大
【自主解答】 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甲的斥力做减速运动，A错B对；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确．而乙分子从b到d的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，故D错．【答案】 BC
【思维总结】 分子势能的变化与分子力做功直接相关，分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加，且分子力做功的数值等于分子势能的变化量．变式训练2 设r＝r0时分子间作用力为零，则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，下列说法中正确的是( )
A．r>r0时，分子力做正功，动能不断增大，分子势能减小B．r＝r0时，动能最大，分子势能最小C．r
下列说法中正确的是( )A．温度低的物体内能小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大D．物体体积改变，内能可能不变
【精讲精析】 内能是指物体内部所有分子热运动动能和分子势能的总和，温度是分子平均动能的标志，故温度低的物体内能不一定小，A错；温度低的物体分子平均动能小，但由于不同物质分子质量不同，所以温度低的物体分子平均速率不一定小，B错；物体做加速运动时，速度增大，机械能中的动能增大，但分子热运动的平均动能与机械能无关，而与温度有关，故C错；物体体积改变，分子势能改变，但内能不一定变，D对．【答案】 D
【方法总结】 物体的内能宏观上与物质的量、温度、体积和物质的存在状态有关；微观上与分子数、分子平均动能、分子间距离有关．考虑物体内能时一定要综合考虑．变式训练3 关于物体的内能，以下说法正确的是( )
A．不同物体温度相等，内能也相等B．所有分子的势能增大，内能也增大C．做功可以改变物体的内能D．只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等
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