1.4 分子动能和分子势能 导学案-2023-2024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 【学习目标】 1、 知道分子动能和分子平均动能 2、 了解分子势能 3、 知道物体的内能及决定因素 【新课引入】 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。分子力也存在碰上相互作用力，那么分子间是否存在势能呢？ 【合作探究】 任务一、知道分子动能 1、思考：运动的足球具有动能，那运动的分子呢？ 2、总结：分子动能 (1)定义：由于分子永不停息地做_______而具有的能。单个分子动能没有意义 (2)分子的平均动能：所有分子的热运动动能的________。 ①______是物质分子平均动能的标志，______升高，分子的平均动能增大。 ②虽然同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能______，但由于不同物质的分子质量不尽相同，平均速率大小一般________。 【例1】下列说法正确的是(　　) A.某物体的温度为0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零 B.20℃的水和20℃的水银分子平均动能相同 C.温度较高的物体，其分子平均动能较大，则分子的平均速率也较大 D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高 E.当氢气和氧气的质量和温度都相同时，两种气体分子的总动能相等 任务二、了解分子势能 1、类比思考：分子间有势能吗？G 2、总结：分子势能 定义：分子间存在相互作用力，分子组成的系统具有 。 决定因素(1)宏观上：分子势能的大小与物体的 有关。(2)微观上：分子势能与分子间的 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 ，若r增大，需克服引力做功，分子势能 。 (2)当r<r0时，分子力表现为 ，若r减小，需克服斥力做功，分子势能 。 (3)当r＝r0时，分子力为零，分子势能 。 r=无穷远 Ep=0 【例2】如图所示为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到(　　) A.r1处为分子的平衡位置 B.r2处为分子的平衡位置 C.r→∞处，分子间的势能为最小值，分子间无相互作用力 D.若r<r1，r越小，分子间势能越大，分子间仅有斥力存在 任务三、理解物体内能 1、定义：物体中所有分子的 与 的总和，单个分子内能没有意义。 2、决定因素：物体的内能跟物体的机械运动状态无关．与 有关 (1)在微观上，物体的内能取决于物体所含分子的 、分子的 和分子间的距离； (2)在宏观上，物体的内能取决于物体所含物质的 、 和 ． 3、气体内能只由物质的量和温度决定，分子势能为 【例3】以下说法正确的是(　　 ) A.机械能为零、内能不为零是可能的 B.温度相同，质量相同的物体具有相同的内能 C.物体的速度增大时，物体的内能可能减小 D.分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能 E.一定质量的0 ℃的水结成的0 ℃的冰，内能一定减少 巩固练习 1、对温度的描述，正确的是（ ） A．温度是物体内分子平均速率的标志 B．温度反映物体冷热程度 C．分子的平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高 D．分子的平均动能越大，物体的温度也可能越低 2、关于物体的内能，下列说法正确的是( ) A．不同物体，温度相等，内能也相等 B．所有分子的势能越大，物体的内能也越大 C．温度升高，分子热运动的平均动能增大 D．只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体内能一定相等 3、(多选)下列关于分子动能的说法正确的是( ) A．物体的温度升高，每个分子热运动的动能都增加 B．物体的温度升高，分子热运动的平均动能增加 C．若分子的质量为m，热运动的平均速率为v，则平均动能为mv2 D．分子热运动的平均动能等于物体内所有分子热运动的动能之和与所有分子的总数之比 4、(多选)如图所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的图像，当r＝r0时，引力和斥力大小相等，下列说法正确的是( ) A．r>r0时，随着分子间距离的增大，引力和斥力的合力逐渐减小 B．r＝r0时，引力和斥力的合力最小 C．r＝r0时，分子势能最小 D．r>r0时，随着分子间距离的增大，分子势能一直减小 5、如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（ ） A. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 B. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 C. 当r>r1时，随分子间距离的增大，分子力做正功 D. 当r由r1变到r2的过程中，分子间