1.4 分子动能和分子势能（教学课件）-【上好课】高中物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第三册）

第4节 分子动能 和分子势能 第一章 人教版 选择性必修第三册 分子动能 01 分子势能 02 物体的内能 03 典例分析 04 CONTENTS 目录 新课导入 地面附近的物体所受的重力是G，由于重力做功具有跟路径无关的特点，所以存在重力势能。重力势能由地球和物体的相对位置决定。分子间的作用力做功是否也具有这一特点呢？ G 实验视频 想一想 水蒸气是怎样对橡皮塞做功，有些什么样的特点呢？ 分子动能 PART 01 分子动能 01 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。 物体内大量分子永不停息地做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则运动的动能。由于物体内各个分子的速率大小不同，因此，各个分子的动能大小也不同。又因为热现象是大量分子无规则运动的结果，所以研究个别分子运动的动能是非常困难、也是没有必要的。于是要研究大量分子热运动的动能，只有将所有分子热运动动能的平均值求出来才有意义，这个平均值就叫做分子热运动的平均动能。 分子平均动能 02 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。 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。 想一想 如图，分别向10 ℃和50 ℃的水中滴入一滴红墨水， 请问: (1)哪杯水中红墨水扩散得快? (2)哪杯水中分子的平均动能大? (3)影响分子平均动能的因素是什么? 温度 03 温度是描述物体大量分子无规则运动剧烈程度的物理量。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。 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 温度是分子热运动平均动能的唯一标志。 注意 04 ①温度升高，分子的平均动能一定增大，但并不代表所有分子的动能都增大。 ②分子的平均动能只与温度有关，与物体的种类及所处的状态无关 由于不同物质的分子质量一般不同，所以同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，但平均速率一般不同。 分子的总动能 05 所有分子热运动的动能总和 等于分子的平均动能与分子数的乘积。 与分子的 总个数 和 平均动能 有关 与 物质的量 和 温度 有关 微观上看： 宏观上看： 判一判 【判断题】 1）某物体的温度是00C，说明物体中分子的平均动能为零。 错。分子永不停息的运动，不管温度多低，分子动能永远不可能为零。 2）物体的动能越大，物体内分子的平均动能越大。 错。物体的动能是宏观的机械运动的一种能量,Ek=mv2/2，即由物体的速度与质量决定。分子的平均动能是微观的，仅由物体的温度决定。 3）温度越高的物体，物体内每个分子的动能都大。 错。温度高的物体内部也存在着动能很小的分子。只能说温度越高，分子平均动能越大。 4）物质种类不同的物体，如果温度相同，它们的平均动能相同，因而它们分子的平均速率也相同。 错。它们的平均动能相同，但由于它们的分子质量不同，所以分子的平均速率不同。 分子动能 小试牛刀 【例题】相同质量的氧气和氢气温度相同，下列说法正确的是(　　) A.每个氧分子的动能都比氢分子的动能大 B.每个氢分子的速率都比氧分子的速率大 C.两种气体的分子平均动能一定相等 D.两种气体的分子平均速率一定相等 C 小试牛刀 【例题】(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 AB 地面附近的物体与地球之间有引力的作用，物体被举高后，地球和这个物体组成的系统就具有了势能。 用弹簧连接的两个物体，把弹簧拉伸或压缩后，两物体之间存在力（引力或斥力）的作用，这个系统也具有了势能。 总之，如果宏观物体之间存在引力或斥力，它们组成的系统就具有势能，势能是由物体间的相互位置决定的。 我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，所以分子间有势能？ 想一想 分子势能 PART 02 思考与讨论 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。 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。 构建模