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

分子动能和分子势能 1 地面附近的物体所受的重力是G，由于重力做功具有跟路径无关的特点，所以存在重力势能。重力势能由地球和物体的相对位置决定。分子间也存在相互作用力，那么，分子间是否存在势能呢？如果存在，有什么特点？ 问题 ？ 2 分子动能 P10图1.3-1 1.分子动能：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量。 2.单个分子的动能 (1)定义：组成物体的每个分子都在不停地做无规则运动，因此分子具有动能。 (2)由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也可能是不同的，所以单个分子的动能没有意义。 3 分子动能 3.分子的平均动能 (1)定义：物体内所有分子的动能的平均值。 (2)决定因素：物体的温度是分子热运动的平均动能的标志，物体的温度升高，分子的平均动能增大。 分子热运动的平均动能仅与温度有关 4 4．物体内分子的总动能 物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和，它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积，物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关。 分子动能 5 分子动能 1.物体的温度升高时，物体每个分子的动能都增大吗？ 物体温度升高时，所有分子的平均动能会增大，但并不是每个分子的动能都增大。 2.同一温度下，不同物质分子的平均速率是否相同？ 同一温度下，不同物质分子热运动的平均动能相同，但平均速率一般不同。 6 分子势能 分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关，分子组成的系统具有分子势能。 7 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? A B r0 引力 斥力 分子力做正功 分子势能就减小 分子力做负功 分子势能就增大 8 分子势能 A B r0 引力 方向相同 斥力 方向相反 r=无穷远 Ep=0 ①当r>r0时，分子力做正功，分子势能减小 ②当r<r0时，分子力做负功，分子势能增大 ③当r＝r0时，分子势能最小 总结：分子势能由分子间的相对位置决定 （体积） 9 分子势能 10 物体的内能 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 2.内能的决定因素 微观 分子总数 分子平均动能 分子间的距离 宏观 物质的量 温度 体积 物态 11 物体的内能 物态变化对内能的影响： 一些物质在物态发生变化时，如冰在熔化时、水在沸腾时，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化。 例如：0 ℃的水到0 ℃的冰，放热，内能减小，温 度不变，平均动能不变，体积变大，分子势能变小 12 物体的内能 足球滚动的越快，内能越大吗？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？ 物体运动得越快，物体动能越大，但内能不一定越大，静止在地面上的物体，以地面作为参考平面，物体的机械能为0，但物体的内能不为0。 13 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 14 谢谢大家！ 15 $$