第1章 4.分子动能和分子势能-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】人教版选择性必修 第三册 新课标辅导

4　分子动能和分子势能 [学业要求与核心素养] 1．了解什么是分子势能，了解分子势能与分子间的距离、分子力做功的关系。 2．知道什么是物体的内能，知道物体的内能跟物体的温度和体积有关。 3．了解内能和机械能的区别。 一、分子动能 1．分子动能：由于分子永不停息地做__无规则运动__而具有的能量。 2．分子的平均动能：所有分子动能的__平均值__。 3．__温度__是物体分子平均动能大小的标志。 二、分子势能 1．分子势能：由分子间的__相对位置__决定的能。 2．决定因素。 (1)宏观上：分子势能的大小与物体的__体积__有关。 (2)微观上：分子势能与分子之间的__距离__有关。 三、物体的内能 1．内能：物体中所有分子的热运动__动能__与__分子势能__的总和。 2．普遍性：组成任何物体的分子都在做无规则的__热运动__，所以任何物体都具有内能。 3．相关因素。 (1)物体所含的分子__总数__由__物质的量__决定。 (2)分子热运动的平均动能由__温度__决定。 (3)分子势能与物体的__体积__有关。 故物体的内能由__物质的量__、__温度__、__体积__共同决定，同时受物态变化的影响。 1．(多选)下列说法正确的是(　　) 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．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大 D．分子的势能是由分子间相对位置决定的能量，随分子间距的变化而变化 答案　BD 2．(1)1千克10 ℃的水比10千克2 ℃的铁的分子的平均动能__大__。 (2)质量和体积一定的同种气体，温度高时气体的内能__大__。 知识点一　分子动能与分子势能 问题探究1 (1)为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能？ (2)物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？ (3)物体运动的速度越大，其分子的平均动能也越大吗？ (4)若分子力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做什么功？分子势能如何变化？分子间距离减小时，分子力做什么功？分子势能如何变化？ (5)若分子力表现为斥力，分子力做功情况以及分子势能的变化情况又如何呢？ 答案　(1)分子动能是指单个分子热运动的动能，但分子是无规则运动的，因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能都不尽相同，所以研究单个分子的动能没有意义，我们主要关心的是大量分子的平均动能。 (2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的，所以物体温度升高时，个别分子的动能可能减小，也可能不变。 (3)不是。分子的平均动能与宏观物体运动的速度无关。 (4)负功　分子势能增加　正功　分子势能减小 (5)分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小；分子间距离减小时，分子力做负功，分子势能增大。 [归纳升华] 1．分子动能。 单个 分子 的动能 (1)物体由大量分子组成 (2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子的动能大小不同，并且时刻在变化 (3)热现象是大量分子无规则运动的宏观表现，探究个别分子的动能没有实际意义 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，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，个别分子的动能可能增大，也可能减小，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的 (2)虽然同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，但由于不同物质的分子质量不尽相同，平均速率大小一般不相同 2．分子势能：分子势能Ep与分子间距离r的关系。 分子间距离r r＝r0 r>r0 r<r0 分子力F 等于零 表现为引力 表现为斥力 分子力 做功W － 分子间距增大时，分子力做负功 分子间距减小时，分子力做负功 分子势能Ep 最小 随分子间距的增大而增大 随分子间距的减小而增大 [例1­1]　 (多选)如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于横轴上，甲、乙两分子间引力、斥力及分子势能的大小变化情况分别如图中三条曲线所示，A、B、C、D为横轴上四个特殊的位置；E为两虚线a、b的交点，现把乙分子从A处由静止释放，则由图像可知(　　) A．虚线a为分子间斥力变化图线，交点E的横坐标代表乙分子到达该点时分子力为零 B．虚线b为分子间引力变化图线，表明分子间引力随距离增大而减小 C．实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达C点时分子势能最小 D．乙分子从A到C的运动过程中一直做加速运动 [自主解答]　分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，随分子间距离r的减小而增大，但斥力变化得快，故虚线a为分子间斥力变化图线，虚线b为分子间引力变化图线，交点E说明分子间的引力、斥力大小相等，分子力为零，选项A、B正确；实线c为分子势能的