1.4 分子动能和分子势能-新教材高中物理选择性必修第三册【新课程同步训练】学习手册（人教版）

第一章 分子动理论 学 解析： 气体的压强与两个因素有关， 一是气体分子的 平均速率， 二是气体分子的密集程度。 气体分子的平 均速率增大， 但气体分子的密集程度不知如何变化， 不能确定气体的压强如何变化， 同理， 单从气体分子 的密集程度增大， 也不能确定气体的压强一定增大， ABC 错误， 气体对容器的压强是大量气体分子不断撞 击器壁的结果， 对于单个分子来说， 这种撞击是间断 的、 不均匀的， 但是对于大量分子总的作用来说， 就 表现为连续的和均匀的。 所以器壁单位面积上受到 的压力， 即气体的压强相等， D 正确。 答案： D 4. 分子动能和分子势能 知 识 梳 理 知识点 1 分子动能 1. 定义： 永不停息地做无规则热运动的分子具有 的动能， 叫分子动能。 每个分子动能大小不同， 也时刻发生变化。 2. 分子的平均动能： 所有分子热运动具有的动能 的平均值。 是大量分子运动的宏观表现。 3. 温度的微观意义： 温度是分子平均动能的唯一 标志。 知识点 2 分子势能 1. 定义 由分子间的分子力和分子间的相互位置决定的 势能， 叫作分子势能。 2. 分子势能与分子间距离的关系 （ 1 ） 当 r>r 0 时， 分子力表现为引力， 若 r 增大， 需 克服引力做功， 分子势能增大。 （ 2 ） 当 r<r 0 时， 分子力表现为斥力， 若 r 减小， 需 克服斥力做功， 分子势能增大。 （ 3 ） 当 r=r 0 时， 分子势能最小。 3. 结论 （ 1 ） 宏观上： 分子势能的大小与物体的体积有关。 （ 2 ） 微观上： 分子势能的大小与分子之间的距离有关。 知识点 3 物体的内能 1. 定义： 物体中所有分子的热运动动能与分子势 能的总和， 叫作物体的内能。 2. 决定因素： 物体的内能由物质的量、 温度、 体 积共同决定。 （ 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。 要 点 突 破 要点 1 温度与分子平均动能的关系 1. 单个分子的动能与分子平均动能的区别 （ 1 ） 由动能的表达式 1 2 mv 2 可知， 一个分子的动能 与这个分子的质量、 速率有关， 分子在永不 停息地做无规则热运动， 每个分子都具有动 能， 且不同分子、 不同时刻， 分子动能不同， 因此研究单个分子的动能没有实际意义。 （ 2 ） 热现象研究的是大量分子运动的宏观表现， 有 意义的是分子动能的平均值， 即分子的平均 动能。 分子的平均动能是指物体内所有分子 （ 1 ） 气体压强是气体分子撞击器壁而产生的。 （ 2 ） ① 分子的平均速率越大， 单位时间内、 单 位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的 作用力就越大； ② 容器中气体分子的数密 度越大， 在单位时间内， 与单位面积器壁 碰撞的分子数就越多， 平均作用力也会较 大。 方法总结 11 学 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 动能的平均值。 2. 温度与平均动能的关系 （ 1 ） 温度是分子平均动能的唯一标志， 这是温度的 微观含义， 宏观上物体的冷热程度是微观上 大量分子热运动的集体表现。 温度越高， 分 子热运动的平均动能就越大。 （ 2 ） 温度不反映单个分子的特性， 两个物体只要温 度相同， 它们分子的平均动能就相同， 但其 单个分子的动能不一定相同， 温度高的物体 内部也存在着动能很小的分子； 物质种类不 同的物体， 如果温度相同， 它们分子的平均 动能就相同， 但因为分子质量不同， 它们分 子的平均速率不同。 （ 3 ） 物体内分子运动的总动能是所有分子热运动的 动能总和， 它等于分子的平均动能与分子数的 乘积， 即它与物体的温度和所含分子数目有关。 3. 分子平均动能与物体动能的区别 分子动能是物体内所有分子无规则热运动而具 有的动能， 分子的动能、 分子的平均动能都不能是 零， 分子动能属内能的范畴， 温度是分子平均动能 的标志； 物体的动能是由物体机械运动而具有的能 量， 与物体质量、 速率有关， 物体动能属机械能范 畴， 两者不能混淆， 不能说分子平均动能增加了， 物体的动能就增加了。 但在一定条件下， 它们可以 互相转化。 要点 2 对分子势能的理解 1. 对分子势能的理解 宏观物体之间由于存在引力或斥力， 它们组成 的系统存在能量， 这种能量是由物体之间的相对位 置决定的， 称为势能。 分子势能是组成系统的分子 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， 分子势能是标量。 2. 分子力做功与分子势能变化关系 势能的大小与物体间距离的关系有