1.4 分子动能和分子势能 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第4节 分子动能 和分子势能 第一章 人教版(2019)选择性必修三 CONTENTS 目录 分子动能 01 分子势能 02 物体的内能 03 学以致用提高练习 04 运动着的足球具有动能,运动的分子是否也具有动能?如何描述? 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 观看演示视频 思考:水蒸气是怎样对橡皮塞做功,有些什么样的特点呢? 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 一、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。 1.(单个)分子动能:组成物体的分子由于热运动而具有的能。 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。 注意: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。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 3.分子的平均动能由温度决定 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 温度宏观含义:温度是描述物体冷热程度的物理量 温度微观含义:温度是分子热运动的平均动能的标志 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。 注意: ①温度升高,分子的平均动能一定增大,但并不代表所有分子的动能都增大。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。 ②分子的平均动能只与温度有关,与物体的种类及所处的状态无关。 ③由于不同物质的分子质量一般不同,所以同一温度下,不同物质的分子热运动的平均动能相同,但平均速率一般不同。 温度是分子热运动平均动能的唯一标志。 ④物体做高速运动时,物质分子的平均动能不一定高,分子的平均动能与宏观物体运动的动能无关。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 4.分子的总动能 1.定义:物体内分子运动的总动能是所有分子热运动的动能总和,它等于分子的平均动能与分子数的乘积,即它与温度和所含分子数有关 2.分子总动能的理解 ①微观上看:与分子的 总个数 和 平均动能 有关 ②宏观上看:与 物质的量 和 温度 有关 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 地面上的物体,由于与地球相互作用(引力)就产生了重力势能 物体与弹簧发生相互作用(引力或斥力),使弹簧发生弹性形变, 就产生了弹性势能 如果宏观物体之间存在引力或斥力,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。 思考与讨论:前面我们学习了分子之间也存在相互作用的引力和斥力,那么分子间是否具有势能? G 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 1. 分子势能:分子之间存在着相互作用的引力和斥力,所以分子间具有由它们相对位置所决定的能即分子势能。 二、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? 2.分子力做功与分子间距离的关系 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,让一个分子A不动,另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A(如下图)。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 当r≈10-10m数量级时,分子的作用力的合力为零,此距离为r0。 当r<r0时,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,分子力做负功 当r>r0时,分子间的相互作用表现为引力,力的方向与分子的位移方向相同,分子力做正功。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 3.分子势能与分子间距离的关系 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 取无穷远处分子势能为0,分子力所做的功等于分子势能的减少 分子势能与分子间距离的关系: 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。 ②当r=r0时,分子势能最小且小于0。 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。 4. 分子势能的特点: ①分子势能由分子间的相对位置决定,随分子间距离的变化而变化。 ②分子势能是标量,正、负表示的是大小,具体的值与零势能点的选取有关。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 注意:当物体的体积变化时,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。 5. 分子势能的影响因素: ①从微观上看:分子势能跟分子间距离r有关 ②从宏观上看:分子势能跟物体的体积有关 注意:物体的体积越大,分子势能不一定越大。 例如:相同质量0 的水和0 的冰,冰的体积