1.4 分子动能和分子势能1.3分子运动速率分布规律 课件 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

分子动能和分子势能 理解内能的概念及其决定因素． 明确分子势能与分子间距离的关系. 知道温度是分子平均动能的标志. 3 2 1 学习目标 2 1.分子力做功是否与路径有关？若无关，能否引入分子势能概念？ 2.分子永不停息的做无规则热运动，分子运动具有动能吗？ 一：分子动能 分子运动 存在分子动能 分子做无规则运动而具有的能量 分子运动无规则 分子平均动能： 物体里所有分子动能的平均值 大量分子的运动速率不尽相同，动能也有大有小，而且在不断改变，在研究热现象时，有意义的不是单个分子的动能，而是大量分子动能的平均值。 分子动能的标志 温度越高，分子的无规则热运动越剧烈 5 温度越高，分子的无规则热运动越剧烈 温度是分子热运动剧烈程度的标志 一种物质温度升高时分子热运动的平均动能增加 温度是分子热运动平均动能的标志 注意： 分子平均动能仅与温度有关，与物质的种类无关，与物体所处的状态无关 分子动能的标志 如何理解单个分子的动能和分子平均动能的关系？ 单个分子的动能 ②分子在永不停息地做无规则运动，每个分子的动能大小不同，并且时刻在变化 ①物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零 ③热现象是大量分子无规则运动的统计规律，个别分子的动能没有实际意义 温度与分子平均动能 二、分子势能 1.分子势能：由分子间的 决定的能. 2.分子势能Ep随分子间距离r变化的情况如图1所示. 图1 相对位置 当r＝ 时，分子势能最小. r0 3.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：分子势能的大小与分子之间的 有关. 体积 距离 二、分子势能 导学探究 (1)功是能量转化的量度，分子力做功对应什么形式的能量变化呢？ 答案　分子力做功对应分子势能的变化. (2)当两个分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能再靠近的过程中，分子势能如何变化？ 答案　分子势能先减小后增大. 1.分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图2所示) 知识深化 图2 分子间距离r r＝r0 r>r0 r<r0 分子力F 等于零 表现为引力 表现为斥力 分子力做功W   分子间距增大时，分子力做负功 分子间距减小时，分子力做负功 分子势能Ep 最小 随分子间距的增大而增大 随分子间距的减小而增大 2.分子势能的特点 由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化而变化.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. 3.分子势能的影响因素 (1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关. (2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的. 1．物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能．也叫做物体的热力学能． 2．任何物体都具有内能．因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成． 三、物体的内能 内能的影响因素 既然内能是分子动能和分子势能的总和，决定物体内能的因素是什么？ 决定于T、V、分子数N 内能的反思 对于单个分子，是否可以说它具有内能？ 否！ 对于一个静止在桌面上的物块，它的内能是否为零？ 内能的反思 否！ 内能的反思 物体运动得越来越快，其内能是否一定发生变化？ 在热现象研究中，一般不考虑物体的机械能 不一定！ 内能 机械能 对应的运动形式 微观分子热运动 宏观物体机械运动 常见的能量形式 分子动能、分子势能 物体动能、重力势能、弹性势能 影响因素 物质的量、物体的温度、体积及物态 物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量 大小 永远不等于零 一定条件下可以等于零 联系 在一定条件下可以相互转化 区别 课堂小结 19 20 2. 下列关于物体内能的说法正确的是( ) A. 一个分子的动能和分子势能的总和叫作该分子的内能 B. 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 C. 当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化 D. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 B   21 3.若取无穷远处分子势能为零,当两分子处于平衡状态即两分子间距离为r0时,下列说法正确的是(　　) A.分子势能最小,且小于零 B.分子间作用力的合力为零 C.分子间引力和斥力大小相等 D.分子间引力和斥力均为零 E.分子势能大于零 答案ABC 课堂小结 分子动能 分子势能 内能 定义 分子无规则运动的动能 分子间有作用力，由分子间相对位置决定的势能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和 影响因素 微观 分子热运动的剧烈程度 分子距离 分子热运动剧烈程度 分子距离 分子个数 宏观 温度 体积 温度 体积 质量 1．关于温度的概念，下列说法中正确的是(　　) A．温度是分子平均动能的标志，物体的温度高，则分子的平均动能大 B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高 D．甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大 解析：温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大．但有些分子的动能可能减小，A正确，B错误；内能增大，温度不一定升高，因为增加内能可以只通过改变分子势能，C错误；不同种类的分子，分子质量不一定相等，因此无法比较分子的平均速率大小，D错误． 答案：A $$