第7章 5 内能-2021-2022学年高中物理选修3-3【名师导航】同步Word教参(人教版)

5　内能 [学习目标]　1.知道分子热运动的动能跟温度有关．知道温度是分子热运动平均动能的标志．渗透统计的方法．(重点)2.掌握分子势能的概念，分子力做功对应分子势能的变化．知道分子势能跟物体体积有关．(重点、难点)3.理解分子势能与分子间距离的变化关系曲线．(难点)4.知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关．(重点) 一、分子动能 1．分子动能 做热运动的分子跟运动的物体一样也具有动能，这就是分子动能． 2．分子的平均动能 热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，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，叫作分子平均动能． 3．温度的微观解释 温度是物体分子热运动平均动能的标志． 二、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． 3．分子势能与分子间距离的关系 (1)当r>r0时，分子力表现为引力，若r增大，需克服引力做功，分子势能增加． (2)当r<r0时，分子力表现为斥力，若r减小，需克服斥力做功，分子势能增加． (3)当r＝r0时，分子力为零，分子势能最小． 三、内能 1．定义：物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和． 2．内能的普遍性：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．决定因素 (1)物体所含的分子总数由物质的量决定． (2)分子的热运动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．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)物体的温度升高时，物体每个分子的动能都大． (×) (2)当分子力做正功时，分子势能一定减小． (√) (3)当分子间距离为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． (√) (4)物体运动的越快，其内能一定越大． (×) (5)物体的温度和体积变化时，内能一般要发生改变． (√) 2．(多选)下列说法中正确的是(　　) A．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同 B．分子动能指的是由于分子做无规则运动而具有的能 C．物体中10个分子的动能很大，这10个分子的温度很高 D．温度低的物体中的每一个分子的运动速率一定小于温度高的物体中的每一个分子的运动速率 E．物体温度升高时，速度小的分子数减少，速度大的分子数增多 ABE　[温度相同，物体分子平均动能相同，故A正确；分子动能指的是由于分子做无规则运动而具有的能，B正确；物体温度是对大量分子而言，对于10个这样少的分子无意义，故C错；温度低的物体分子的平均速率小(相同物质)，但具体到每一个分子的速率是不确定的，可能大于平均速率，也可能小于平均速率，故D错；平均动能概念是建立在统计规律的基础上的，当温度升高时，速率小的分子数减小，速度大的分子数增加，故E正确．] 3．(多选)关于分子势能，下列说法正确的是(　　) A．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越小 B．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越小 C．物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化 D．物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小 E．分子间分子力为零时，分子势能最小 ACE　[分子间的作用力表现为引力，分子间的距离减小时，分子力做正功，因此分子势能随分子间距离的减小而减小，所以A正确；分子力为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的减小而增大，所以B错误；物体在热胀冷缩时，物体体积发生变化，说明分子势能发生变化，所以C正确；物体在做自由落体运动时，物体重力势能减小，但分子势能与重力势能无关，所以D错误．] 分子动能 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，个别分子的动能没有实际意义． 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)只要温度相同，任何分子的平均动能都相同．由于不同物质的分子质量不一定相同，所以同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小一般不相同． 【例1】　(多选)对不同的物体而言，下列说法中不正确的是(　　) A．高温物体内分子的平均动能一定比低温物体内分子的平均动能大 B．高温物体内每一个分子的动能一定大于低温物体内每一个分子的动能 C．高温物体内