19-20同步粤教物理选修3-3（课件+教师用书+分层作业）：第1章 第5节　物体的内能 (3份打包)

第五节　物体的内能 学　习　目　标 重　点　难　点 1.知道温度是分子热运动平均动能的标志. 2.知道分子势能随分子间距离的变化关系，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.对分子动能、分子势能、物体内能概念的理解．(重点) 2.掌握三个规律(温度与分子动能的关系、分子势能与分子距离之间的关系，热传递和功的关系)．(重点) 3.分子势能与分子力做功及随分子间距离变化的关系．(难点) 一、分子的动能　温度 1．基本知识 (1)平均动能 物体内所有分子的动能的平均值． (2)平均动能与温度的关系 ①温度越高，分子热运动的平均动能越大，温度越低，分子热运动的平均动能越小． ②温度是物体分子热运动的平均动能的标志． 2．思考判断 (1)某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零． (×) (2)物体温度升高时，每个分子的动能都增大． (×) (3)物体的温度降低，物体内大量分子的平均动能一定减小． (√) 3．探究交流 如何理解温度是分子平均动能的标志？ 【提示】　温度只与物体大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应，与单个分子的动能没有关系，如当温度升高，对某一个分子来讲，其动能可能升高，也可能降低． 二、分子势能 1．基本知识 (1)定义 分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的相对位置决定的势能． (2)分子势能的决定因素 ①宏观上：分子势能与物体的体积有关． ②微观上：分子势能与分子间的距离有关． (ⅰ)当r＞r0时，分子力表现为引力，若r增大，需克服分子的引力做功，分子势能增大． (ⅱ)当r＜r0时，分子力表现为斥力，若r减小，需克服分子的斥力做功，分子势能增大． (ⅲ)当r＝r0时，分子势能最小． 2．思考判断 (1)物体体积增大，分子势能一定增大． (×) (2)某物体(分子间作用力为引力)分子间的距离增大，分子势能增大． (√) (3)物体体积增大，分子势能有可能增大． (√) 3．探究交流 分子势能与体积有关，能否说物体体积越大，分子势能就越大？ 【提示】　不能，因为分子势能除与物体的体积有关外，还与物态有关，如0 ℃的水结成0 ℃的冰后，体积变大，但分子势能却减小了． 三、物体的内能 1．基本知识 (1)定义 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和． (2)决定因素 物体的内能跟物体的温度和体积都有关系． ①温度升高时，分子平均动能增加，物体的内能增加． ②体积变化时，分子势能发生变化，物体的内能也会发生变化． (3)理想气体 ①理想气体微观模型：忽略了气体分子的相互作用力和分子势能． ②理想气体的内能只跟温度有关，温度越高，理想气体的内能越大． ③一定质量的气体，温度越高，压强越小，气体越稀薄，就越接近理想气体． 2．思考判断 (1)一定质量的0 ℃的水结成0 ℃的冰，内能一定减少． (√) (2)物体的运动速度减小时，内能一定减少． (×) 3．探究交流 一架飞机在空中以某一速度飞行，由于飞机中所有分子都具有飞机的速度，所以分子具有动能．又由于飞机在空中，飞机中所有分子都离地面有一定高度，以地面为零势能位置，所以分子具有势能．上述动能和势能的总和就是飞机的内能，当飞机停在地上时，飞机的内能为零．以上说法是否正确？为什么？ 【提示】　不正确，飞机的内能不是飞机的机械能，它是飞机中所有分子做无规则热运动和由于分子之间的相互作用而具有的势能的总和，与飞机的高度和飞机速度无关． 温度与分子动能 【问题导思】 1．温度为0 ℃时，物体内分子动能是否为零？ 2．温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？ 3．在同一温度下，不同物质的分子运动的平均速率大小一样吗？ 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 (1)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． (2)理想气体的分子的平均动能大小只由温度决定，与物质种类、质量、压强、体积无关，即只要温度相同，任何分子的平均动能都相同．但是温度不是直接等于分子的平均动能．由于不同物质的分子质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质的分子运动的平均速率大小一般不相同． 温度是分子平均动能的“标志”或者说“量度”，温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应．