1.4 分子动能和分子势能- 【物理优课PPT】高中物理选择性必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

DONG NENG FENZISHINENG 授课老师：张三 学习目标 4.了解内能和机械能的区别。 1.了解温度是分子热运动平均动能的标志,是微观粒子热运动的宏观表现。 2.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。 3.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。 新课导入 分子的动能和势能有什么规律呢？ 运动着的足球具有动能 运动的分子呢？ 势能 G 分子有势能吗？ 一、分子动能 分子不停地做无规则运动，那么，像一切运动着的物体一样，做热运动的分子也具有动能，这就是分子动能。 1. 分子动能 一、分子动能 在热现象的研究中，我们关心的是组成系统的大量分子整体表现出来的热学性质，因而，这里重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值。这个平均值叫作分子热运动的平均动能。 2、分子平均动能 各速率区间的分子数占总分子数的百分比 分子的速率 物体中分子热运动的速率大小不一，所以各个分子的动能也有大有小，而且在不断改变。 列2 100以下 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900以上 1 8 17 21 20 15 9 5 2 1 列1 100以下 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900以上 系列 3 100以下 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900以上 ① 宏观含义：温度是描述物体冷热程度的物理量 ② 微观含义：温度是分子热运动的平均动能的标志 一、分子动能 3、温度 温度升高时，分子的热运动加剧，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。 一、分子动能 思考与讨论 分子势能的大小由分子间的相对位置决定，这说明分子势能 Ep 与分子间距离 r 是有关系的。那么，它们之间存在怎样的一种关系呢? 设空间存在两个不受外界影响的分子，两个分子相距无穷远，让一个分子 A 不动，另一个分子 B 从无穷远处逐渐靠近 A。 构建模型 A B r0 ① 当r>r0时，分子力为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子力做正功。 ② 当r<r0时，分子力为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子力做负功。 定性分析分子力做功情况 一、分子动能 ① 当 r>r0 时，分子力做正功，分子动能增加，分子势能 Ep 减少。 ② 当 r<r0 时，分子力做负功，分子动能减少，分子势能 Ep 增加。 定性分析功能关系 思考与讨论 分子势能的大小由分子间的相对位置决定，这说明分子势能 Ep 与分子间距离 r 是有关系的。那么，它们之间存在怎样的一种关系呢? 设空间存在两个不受外界影响的分子，两个分子相距无穷远，让一个分子 A 不动，另一个分子 B 从无穷远处逐渐靠近 A。 构建模型 A B r0 二、分子势能 半定量分析分子力做功情况 ① 当 r>r0 时，分子力做负功，所围面积在 r 轴下方，r 不断减小，分子力做负功越来越多，所围面积越来越大。 分子作用力曲线与r轴之间所围面积等于分子力所做的功。 ② 当 r<r0 时，分子力做正功，所围面积在 r 轴上方，r 不断减小，分子力做正功越来越多，所围面积越来越大。 二、分子势能 半定量分析分子势能变化情况 ①当 r>r0 时，r 不断减小，分子力做负功越来越多，分子势能越来越小。 ②当 r＝r0 时，分子势能最小。 ③当 r<r0 时，r 不断减小，分子力做正功越来越多，分子势能越来越大。 取无穷远处分子势能为0 分子力所做的功等于分子势能的减少 物体的体积变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变。可见，分子势能与物体的体积有关。 二、分子势能 例1 1.如图所示，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(　 　) BC a到c，甲分子受引力作用做加速运动，分子力做正功，分子势能减小 c到d，甲分子受斥力作用做减速运动，分子力做负功，分子势能增大 由图象可得 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 三、物体的内能 物体的内能（internal energy） 物体中所有分子