1.4 分子动能和分子势能（精品同步课件）——2024-2025学年高二物理同步精讲练（人教版2019选择性必修第三册）

1.4 分子动能 和分子势能 授课人：XXX 版权所有：学科网-xshq7(QQ894665727) 《新人教版高中物理选择性必修第三册》同步课件 第一章 分子动理论 问题引入 分子间存在作用力，是否也像重力一样存在某种与相对位置有关的能量呢？ 分子动能 分子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。 分子动能与什么因素有关？ 平均分子动能 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。 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，重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值。这个平均值叫作分子热运动的平均动能。 分子平均动能 宏观 微观 温度：描述物体冷热程度的物理量 分子平均动能：描述系统整体的分子热运动剧烈程度 温度越高 系统整体的分子平均动能越大 温度越高，分子的热运动越剧烈，分子热运动的平均动能越大 分子势能 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？ 构建模型：设空间存在两个不受外界影响的分子，两个分子相距无穷远，我们可以规定它们的分子势能为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。 分析： ①当r>r0时，分子力为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子力做正功，分子动能增加，分子势能Ep减少。 ②当r<r0时，分子力为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子力做负功，分子动能减少，分子势能Ep增加。 试画出势能和距离的图像？ 分子势能 结论： ①当r>r0时，r不断减小，分子力做正功越来越多，分子势能越来越小。 取无穷远处分子势能为0，两个分子从无穷远靠近时 ③当r<r0时，r不断减小，分子力做负功越来越多，分子势能越来越大。 ②当r＝r0时，分子势能最小。 物体的体积变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变。可见，分子势能与物体的体积有关。 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（internal energy）。任何物体都具有内能。 内能 分子平均动能 分子势能 议一议：物体内与什么因素有关？ 分子热运动的平均速率 温度 体积 分子间的距离 分子总数 摩尔数 宏观 微观 内能的决定因素 小试牛刀 内能与机械能 内能 机械能 对应的运动形式 常见的能量形式 影响因素 联系 热运动 机械运动 分子动能、分子势能 动能、重力势能、弹性势能 温度、质量、体积 质量、速度、高度、形变量 内能和机械能的物理本质是一样的。机械能是宏观的物体运动，内能是组成物体的分子热运动的总和。 议一议：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，还共同参与水平地面上的运动。当足球静止在地面上时，其中的气体分子是否还具有能量呢？ 小试牛刀 课堂小结 一、分子动能 1.温度越高，分子的热运动越剧烈，分子热运动的平均动能越大 二、分子势能 1.分子势能与物体的体积有关。 2.变化 ①当r>r0时，r不断减小，分子势能越来越小。 ②当r＝r0时，分子势能最小。 ③当r<r0时，r不断减小，分子势能越来越大。 三、物体的内能 1.所有分子的热运动动能与分子势能的总和 2. ①从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定。 ②从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定。  小试牛刀 下列说法正确的是( ) A. 煮粥时米粒在水中上下翻滚属于扩散现象 B. 80℃的热水和100℃的水蒸气相比，水蒸气的内能大 C. 当分子作用力表现为引力时，分子力和分子势能均随分子间距离的增大而增大 D. 当分子作用力表现为斥力时，分子力和分子势能均随分子间距离的减小而增大 D 小试牛刀 如图所示，是家庭生活中用壶烧水的情景。下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是( ) A. 气体温度升高，所有分子的速率都增加 B. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其 分子的平均动能增加 C. 一定量气体的内能等于其所有分子热运动 动能和分子势能的总和 D. 一定量气体如果失去容器的约束就会散开， 这是因为气体分子之间存在势能 C 谢谢欣赏 THANKS 版权所有：学科网-xshq7(QQ894665727) 《新人教版高中物理选择性必修第三册》同步课件 第一章 分子