1.4 分子动能和分子势能（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（人教版）

4　分子动能和分子势能 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 新课程标准 素养目标 1.知道温度是分子平均动能的标志。 2.明确分子势能与分子间距离的关系。 3.理解内能的概念及其决定因素。 1.分子动能、分子势能、物体内能的概念。(物理观念) 2.学习从宏观到微观的研究方法，体会宏观和微观的联系。(科学思维) 3.通过实例探究与内能有关的因素。(科学探究) 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、分子动能 1．分子动能：由于分子不停地做 运动而具有的动能，叫作分子动能。 2．平均动能：所有分子的动能的 叫作分子热运动的平均动能。 无规则 平均值 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 3．温度 (1)宏观含义：温度表示物体的冷热程度。 (2)微观含义(即从分子动理论的观点来看)：物体的 是它的分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能 。 二、分子势能 1．分子势能：分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径 ，分子组成的系统具有分子势能。 温度 越大 无关 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 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 ，当分子间的距离减小时，分子间的作用力做正功，分子势能 。 (2)当r＝r0时，分子间的作用力为0，分子势能最小。 (3)当r＜r0时，分子间的作用力表现为 ，要减小分子间的距离，分子间的作用力做负功，因此，分子势能随分子间距离的减小而 。 引力 减小 斥力 增大 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 3．分子势能与物体的体积有关：物体的 变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变。 三、物体的内能 1．物体的内能：物体中所有分子的热运动 与 的总和，叫作物体的内能。 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并且相互作用着的分子组成的。 3．决定物体内能的因素 分子热运动的平均动能与 有关，分子势能与物体的 有关。一般说来，物体的温度和体积变化时它的内能都会随之 。 体积 动能 分子势能 体积 改变 温度 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1．判断正误 (1)当分子间的距离为r0时，分子势能最小。 ( ) (2)当分子间距离r＜r0时，分子力为斥力，这时减小分子间的距离，分子势能增大。( ) (3)物体的机械能可以为零，内能也可以为零。 ( ) (4)物体的温度降低、体积变大时，物体的内能一定变大。 ( ) √ √ × × 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 运动的铁球速度越来越大，则铁分子的平均动能越来越大，对吗？ 提示：不对。铁球的速度变大，是指其机械运动的速度变大，即其机械运动的动能变大，而分子的平均动能是指分子热运动的动能，与温度有关，与铁球速度无关。 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 提示：图甲中，分子动能不一定大，分子动能与物体的机械运动无关。 图乙中，气体分子平均动能一定很大，因为温度是分子平均动能大小的标志。 1．温度的物理含义 (1)宏观上：温度表示物体的冷热程度。 (2)微观上：标志物体分子热运动的剧烈程度，它是物体分子平均动能的标志。 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 (3)温度是一个“统计”概念，它仅对物体，即大量的分子有意义，对单个分子来说，温度是没有意义的，故“分子的温度”这种说法是不科学的。 (4)温度与物体的宏观运动状态无关。 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 2．单个分子的动能 由于分子运动的无规则性，在某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不相同。所以研究单个分子的动能没有意义。 3．分子的平均动能 只要温度相同，一切物体分子的平均动能就一定相同，与物质种类、质量、压强、体积无关。 物理 选择性必修 第三册 返回导航 下页 上页 下列关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是(