1.4分子动能和分子势能 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

第一章 分子动理论 第4课时 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. 知道分子势能和分子间距离的关系 3. 知道物体的内能及其决定因素 【学习活动】 学习任务 目标1：知道分子动能和分子平均动能 任务：根据教材P14页分子动能的内容完成下面情景中的问题 情景：由分子动理论知道分子在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。 问题： （1）为什么说“物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志”? （2）在热现象的研究中，为什么研究单个分子的动能没有意义,而是要研究所有分子动能的平均值? [知识生成] 目标2：知道分子势能和分子间距离的关系 任务：根据教材P15页的内容完成下面情景中的问题 情景：如图所示，设两个分子相距无穷远，我们规定此时它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。 问题： (1)在这个过程中，分子间的作用力做功，试分析分子势能的变化情况。 (2) 当分子间距离增大时，物体的体积增大，分子势能一定增大吗? [知识生成] 目标3：知道物体的内能及其决定因素 任务：根据教材P16页的内容完成下列情景中的问题 情景：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，如飞行的飞机、盛在容器里的水、坠落的流星..... 问题： (1) 在高空中高速飞行的飞机中的物体，内能一定大吗? (2)0°C的冰熔化为0°C的水的过程中，内能是否发生变化? (3)流星在向地球坠落时因摩擦而温度升高，如果不考虑其质量的变化，其内能与机械能如何变化? 【知识生成】 【学习总结】 请画出本课时的思维导图 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新授课 第一章 分子动理论 第4课时 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. 知道分子势能和分子间距离的关系 3. 知道物体的内能及其决定因素 【学习活动】 学习任务 目标1：知道分子动能和分子平均动能 任务：根据教材P14页分子动能的内容完成下面情景中的问题 情景：由分子动理论知道分子在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。 问题： （1）为什么说“物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志”? （2）在热现象的研究中，为什么研究单个分子的动能没有意义,而是要研究所有分子动能的平均值? [参考答案] （1）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。 因此可以得出结论:温度升高时.分子热运动的平均动能增加。所以“ 物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志”。 （2）物体内有大量的分子,各个分子的速率大小不同,因此，每个分子的动能大小不同，并且还在不断地改变。由于热现象是大量分子热运动的结果,所以研究单个分子的动能没有意义,而是要研究所有分子动能的平均值。 [知识生成] 1.温度的物理含义 (1)宏观角度:温度表示物体的冷热程度。 (2)微观角度:它是物体的分子热运动的平均动能的标志。 (3)温度是一个“统计”概念，它仅对物体，即大量的分子有意义，对单个分子来说，温度是没有意义的，故“分子的温度”这种说法是不科学的。 (4)温度与物体的宏观运动状态无关。 (5)温度是物体的分子热运动的平均动能的标志，而不是物体分子动能的标志。 2.只要温度相同，一切物体的分子热运动的平均动能就相同，与物质种类、质量、压强、体积等无关。 目标2：知道分子势能和分子间距离的关系 任务：根据教材P15页的内容完成下面情景中的问题 情景：如图所示，设两个分子相距无穷远，我们规定此时它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。 问题： (1)在这个过程中，分子间的作用力做功，试分析分子势能的变化情况。 (2) 当分子间距离增大时，物体的体积增大，分子势能一定增大吗? [参考答案] (1) 当分子B向分子A靠近，分子间距离r大于r。时，分子间的作用力表现为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子间的作用力做正功，分子势能减小。 当分子间距离r减小到r。时，分子间的作用力为0，分子势能减小到最小。 越过平衡位置r。后，分子B继续向分子A靠近，分子间的作用力表现为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子间的作用力做负功，分子势能增大。 (2) 不一定。当分子间距离小于平衡距离时，物体的体积增大，分子间距离增大，分子间的作用力做正功，分子势能减小。 [知识生成] 1.分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应又由相对位置决定的能量，且该种力做功对应势能的变化。 2. 分子间的