1.4 分子动能和分子势能 课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

人教版高中物理选择性必修3 1.4分子动能和分子势能 思考问题 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 阅读思考 1 2 3 4 5 什么是分子动能？ 分子势能与分子间距有什么关系？ 温度和分子热运动间的关系是什么？ 分子间作用力做功有何特点？什么是分子势能？ 什么是物体的内能？ 6 物体的内能与那些因素有关？ 一、分子动能 由分子动理论可知，物体是由大量分子组成的，组成物体的分子在永不停息的做无规则运动，所以每个分子都有动能。 1、分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能。 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。在热现象的研究中，研究单个分子意义不大，因为其毫无规则可言，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。 一、分子动能 2、分子平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能。 温度越高，分子热运动越剧烈，则平均动能增加。 3、分子的平均动能由温度决定： ①从宏观角度看：温度是描述物体冷热程度的物理量。 温度是分子热运动平均动能的标志。 ②从微观方面看：温度是描述物体大量分子无规则运动剧烈程度的物理量。 温度越高，分子热运动越剧烈，平均动能越大。 特别提醒 1、温度是大量分子热运动的宏观表现，对于单个分子来说温度是没有意义的，因此不能说温度升高，某个分子动能增大。 2、温度升高，分子的平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，个别分子的动能可能减小或不变，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的。在同一个温度下，物体分子的速度绝大部分分布在某个值附近，但总是有小部分速度很大的和速度很小的。 1、下列关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是（ ） A.某物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零 B.物体温度升高时，每个分子的动能都增大 C.物体温度升高时，分子平均动能增大 D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高 趁热打铁 C 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？ F F斥 F引 o r F合 r0 分子间作用力与分子间距的关系 二、分子势能 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。 1、分子势能：分子间存在着相互作用引力和斥力，因此分子间具有由它们的相对位置所决定的能。 假设两个分子相距无穷远，规定其分子势能为0，分子A不动，分子B从无穷远处逐渐靠近A，分子间作用力做功，分子势能发生变化。 2、分子力做功与分子势能的关系。 选取两分子间距离无穷远时，分子势能为零 二、分子势能 当两分子间距离r＝r0时，分子势能最小。以无穷远时分子势能为零，间距为r0时势能为负值。 ①在r＞r0的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至r0过程中，分子力做正功，分子势能减小。 ②在r＜r0的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至r0过程中，分子力也做正功，分子势能也减小。 3、决定分子势能的因素： 从微观上看：分子势能跟分子间距离r 有关。 从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。 物体的体积越大，分子势能不一定越大。 如相同质量0℃的水和0℃的冰，冰的体积大，但水分子的势能大于冰分子的势能 二、分子势能 特别提醒： 2、(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不能再靠近.在此过程中，下列说法正确的是 （ ） A.分子力先增大，后一直减小 B.分子力先做正功，后做负功 C.分子动能先增大，后减小 D.分子势能先增大，后减小 E.分子势能和分子动能之和不变 BCD 趁热打铁 三、物体的内能 1、物体的内能 2、内能的决定因素 （1）宏观因素：物体内能的大小由物质的量、温度和体积决定。 （2）微观因素：物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定. 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。 3、改变内能方式：改变温度和体积。 思考与讨论 物体下落的时候，物体中的分子在做无规则热运动的同时还共同参与竖直向下的落体运动。再如，地面上滚动的足球，球内的气体分子在做无规则热运动的同时，还共同参与水平面上的运动。当足球静止再地面上时，其中的气体分子是否具有能量呢？ 三、物体的内能 组成物体的分子热运动的动能时内能的一部分，物体整体运动的动能时机械能的一部分。两者没有内在的必然