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

1.4 分子动能和分子势能 一、分子动能 Ek=mv2/2（动能） 运动着的篮球 无规则热运动的分子 __？__能 1.分子由于热运动而具有的能量叫做分子动能。 在热现象的研究中，我们关心的不是每个分子的动能，而是物体里所有分子的动能的平均值。 分子运动非常复杂，有不确定性、无规律性。 2.分子平均动能：组成物体所有分子的动能的平均值。 一、分子动能 一、分子动能 3.物质的温度是它的分子热运动平均动能标志。 从扩散现象和布朗运动我们看到:温度升高，分子的热运动加剧。 一种物质温度升高时分子热运动的平均动能增加。 一、分子动能 某物体的温度是00C，说明物体中分子的平均动能为零？ ×。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。 物体的动能越大，物体内分子的平均动能越大？ ×。物体的动能是宏观机械运动的一种能量,Ek=mv2/2。分子的平均动能是微观的，仅由物体的温度决定。 一、分子动能 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？ ×。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。 物体被举高后 地面附近的物体与地球之间有引力作用 地球和这个物体构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，斥力）的作用 这个系统也具有了势能 如果宏观物体之间存在斥力或引力，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，又称“位能”。 二、分子势能 分子间存在着分子力，因此分子组成的系统也具有分子势能，分子势能的大小是由分子间的相互位置决定。 能量研究从功能关系入手！ 二、分子势能 WG= -DEp = Ep初–Ep末 重力做正功，重力势能反而减少；重力做负功，重力势能反而增加。 W电= -DEp =Ep初-Ep末 电场力做正功，电势能反而减小；电场力做负功，电势能反而增加。 二、分子势能 W分= -DEp =Ep初-Ep末 分子力做正功，分子势能反而减少；分子力做负功，分子势能反而增加。 二、分子势能 当r>r0时，合力表现为引力 要增大分子间的距离需克服引力做功，分子势能反而增大。 当r<r0时，合力表现为斥力 要减小分子间的距离需克服斥力做功，分子势能反而增大。 r r0 F r增大，Ep增大 r减小，Ep增大 无限远时分子势能EP=0 EP 当r=r0时,分子势能最小且小于零 二、分子势能 r r0 EP 当r=r0时,分子势能最小且小于零 若取r0处势能为零，图像向上平移即可，势能改变量是绝对的。 二、分子势能 分子力： 矢量（大小看绝对值，正负号代表分子力的表现形式） 随着分子间距r的增大：分子力先减小，再增大，再减小。 分子势能： 相对性:与零势能的选取有关 标量（“正”的分子势能 >“负”的分子势能） 随着分子间距r的增大：分子势能先减小，后增大。 二、分子势能 气体分子间距比较大， 分子力很微弱，可忽略。 所以气体分子一般不考虑分子势能。 物体体积变化时分子间距离将变化，因而分子势能随之改变。 三、内能 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。 内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义。 例（多选）：1g100oC的水与1g100oC的水蒸气相比较，下列说法正确的是（ ） A.分子的平均动能与分子的总动能都相同 B.分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C.内能相同 D.1g100oC的水的内能小于1g100oC的水蒸气的内能 A D 例：如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，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(　　) 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 BC $