第一章 4 分子动能和分子势能-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习全书word（人教版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 4分子动能和分子势能 [定位·学习目标] 1.知道温度是分子热运动平均动能的标志，能解释温度变化时分子热 运动动能的变化 2.知道什么是分子势能，知道分子势能随分子间距离变化而变化的定 性规律。 3.知道物体内能的概念，能解释物体的内能与温度和体积有关。能区 别物体的内能和机械能。 探究·必备知识 知识点一分子动能 ②探究新知 1.分子动能 做热运动的分子具有的动能，就是分子动能。 2.分子的平均动能 系统中所有分子的动能的平均值，叫作分子热运动的平均动能。 3.温度与分子平均动能 温度是物体分子热运动平均动能的标志。温度越高，分子的平均动能 越大；温度越低，分子的平均动能越小。 知识点二分子势能 )探究新知 1.分子势能 ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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 无关，分子组成的系统具有分子势能。 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：分子势能与分子间的距离有关。 3.分子势能与分子间距离的关系 (1)当r>o时，分子间的作用力表现为引力，若r减小，分子间的作用 力做正功，分子势能减小。 (2)当r<ro时，分子间的作用力表现为斥力，若r减小，分子间的作用 力做负功，分子势能增加。 (3)当r=ro时，分子间的作用力为零，分子势能最小。 ②)想想议议 有甲、乙两个分子，固定甲分子，使乙分子从无穷远处逐渐靠近甲，如 图。请思考： O 甲 (1)分子力做正功和负功时，分子势能分别是怎样变化的？ (2)乙分子靠近甲分子的过程中，分子势能如何变化？ (③)规定无穷远处分子势能为零时，分子在平衡位置时分子势能是正 值、负值，还是零？ 答案：(1)分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 量b.2 xxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (2)乙分子从无穷远处逐渐靠近甲的过程中，分子力先表现为引力，分 子间作用力做正功，分子势能减小，当分子乙经过平衡位置0后，再向 分子甲靠近的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增 大。 (3)平衡位置o处分子势能最小，小于无穷远处的分子势能，故在平衡 位置时分子势能为负值。 知识点三物体的内能 公探究新知 1.物体的内能 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。 任何物体都具有内能。 2.相关因素 分子热运动的平均动能与温度有关，分子势能与物体的体积有关。一 般说来，物体的温度和体积变化时它的内能都会随之改变。 ②想想议议 一架飞机在空中以某一速度飞行，由于飞机中所有分子都具有飞机的 速度，所以分子具有动能：又由于飞机在空中，飞机中所有分子都离地 面有一定高度，以地面为零势能面，所以分子具有势能，上述动能和势 能的总和就是飞机的内能。当飞机停在地上时，飞机的内能为零。以 上说法是否正确？为什么？ ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 答案：不正确，飞机的内能不是飞机的机械能，它是飞机中所有分子做 无规则热运动动能和由于分子之间的相互作用而具有的势能的总和， 与飞机飞行的高度和速度无关。 突破·关键能力 要点一对分子动能的理解 ②情境探究 两容器甲内盛有氢气，乙内盛有氧气，容器内气体的质量和温度都相 同。 探究：(1)两种气体分子的平均动能相等吗？ (2)两种气体分子热运动的总动能相等吗？ (③)两种气体分子热运动的平均速率相等吗？ (4)容器内每个分子的温度都相等吗？ 答案：(1)温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相 等。 (2)氢气和氧气质量相等，摩尔质量不同，物质的量不同，分子总数不 同，平均动能相等，热运动的总动能不相等。 (3)因为氢气分子的质量小于氧气分子的质量，而分子平均动能又相 等，所以氢气分子的平均速率大。 (4)温度是大量分子无规则热运动的统计结果，对单个分子而言，动能 时刻变化，所以对单个分子谈温度毫无意义。 ②要点归纳 1.单个分子的动能 ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 量b.2 xxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)定义：组成物体的每个分子都在不停地做无规则运动，因此分子具 有动能。 (2)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可能是不同的，所以单 个分子的动能没有意义。 2.分子的平均动能 (1)定义：物体内所