1.4 分子动能和分子势能 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

1.4 分子动能和分子势能 一、分子动能 1. 分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能，叫做分子动能。 3. 温度 2. 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。 （1）宏观含义：描述物体冷热程度的物理量 （2）微观含义（分子动理论的观点） 温度是分子热运动的平均动能的唯一标志。 温度越高，物体分子热运动的平均动能越大。 一、分子动能 温度是分子热运动的平均动能的唯一标志 ※ 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 ※ 同一温度，不同物质分子的平均动能都相同。但不同物质的分子质量不一定相同，分子热运动的平均速率不一定相同。 ※ 同一温度，各个分子的动能不一定相同。温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小。温度升高，分子的平均动能一定增大，但不是所有分子的动能都增大。 一、分子动能——概念辨析 某物体的温度是00C，说明物体中分子的平均动能为零。 × 物体的动能越大，物体内分子的平均动能越大。 × 分子永不停息地运动，无论温度多低，分子动能不可能为零。 物体的动能：宏观机械运动的能量，由物体的速度与质量共同决定。 分子的平均动能：微观分子热运动的能量，仅由物体的温度决定。 一、分子动能 4. 分子总动能：所有分子热运动的动能总和， 等于分子的平均动能与分子数的乘积。 微观角度：与 分子的总个数 & 平均动能 有关 宏观角度：与 物质的量 & 温度 有关 二、分子势能 1. 分子势能：分子间存在相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置决定的能，称作分子势能。 地面上物体与地球的相互作用 重力势能 弹性形变的弹簧的相互作用 弹性势能 分子间的相互作用 分子势能 二、分子势能 r>r0：分子力表现为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子力做正功。 r<r0：分子力表现为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子力做负功。 构建模型：假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，保持分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。 分子作用力曲线与r轴之间所围面积等于分子力所做的功。 F-r图像围成的面积在r轴下方，随着r减小，分子力所做正功增加。 F-r图像围成的面积在r轴上方，随着r减小，分子力所做负功增加。 r0≈10-10m数量级时， 分子间的作用力的合力为零 二、分子势能 2. 分子势能与分子间距离的关系 取两分子间距离无穷远处，分子势能为0： 分子力做功=分子势能的减少量 r>r0：分子力表现为引力， 随着r减小，分子力所做正功增多， 分子势能增小。 r<r0：分子力表现为斥力， 随着r减小，分子力所做负功增多， 分子势能增大。 r=r0：分子势能最小，且小于0 r≥10r0：分子力可以忽略，分子势能趋近于零。 二、分子势能 若取r0处为零势能点，则各处的分子势能均大于0 分子势能为0：与零势能点选取有关 分子势能最小：一定为r=r0处 r r0 10r0 无限远处分子势能Ep=0 EP r=r0时：分子势能最小，且小于零 整体向上平移，势能是相对的，势能的改变量是绝对的 r0（F=0）处分子势能Ep=0 r=r0时：分子势能最小，且等于零 二、分子势能 3. 分子势能的决定因素 微观因素：分子势能与分子间距离r有关。 宏观因素：分子势能与物体的体积有关。 三、物体的内能 3. 物体内能的决定因素 1. 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，叫做物体的内能。 2. 任何物体都具有内能。 一切物体都由分子组成 所有分子都在永不停息地做无规则热运动 分子间存在相互作用力 对大量分子而言的，对单个分子而言无意义 物体的摩尔数 温度 体积 组成物体的分子总数 分子热运动的平均动能 分子间的距离 （2）微观因素： （1）宏观因素： 由分子间相对位置决定的分子势能 分子动能 1.4 分子动能和分子势能 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 $$