内容正文:
分子动能和分子势能
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演示实验一
导向问题
1.实验反映了什么现象?
2.猜想什么是内能?内能大小与什么因素有关?
2
1. 分子动能:分子由于热运动而具有的能量
追问:同一物体内每个分子具有的动能相等吗?
2 .分子热运动的平均动能:所有分子的动能的平均值(大量分子统计平均)
分子动能
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导向问题
猜想一下影响分子平均动能的因素有哪些?
演示实验二
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温度是分子热运动平均动能的标志。(热力学温度)
深度理解
①温度升高,分子热运动平均动能一定增大,但并不代表所有分子的动能都增大
②分子热运动平均动能只与温度有关,与物体的种类及所处的状态无关
分子热运动平均动能
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分子势能:分子间存在相互作用力,分子组成的系统具有分子势能
追问:1.分子间作用力与分子间距离有什么关系?
2.分子势能和分子间距离有怎样的关系?
分子势能
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构建模型:设两个分子相距无穷远(几乎没有相互作用),让一个分子A不动,另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。
A
B
r0
类比:重力、弹力做功与重力势能、弹性势能的关系
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分子势能
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
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分子势能
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
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追问: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,是否体积增大分子间势能增大,体积减小分子势能减小?
体积变化,分子势能怎么变化,关键看变化过程中分子间作用力做正功还是负功
分子势能
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物体的内能:物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和
追问:1.内能的影响因素有哪些?
2.开篇实验情景若在高速运行列车中进行,内能是不是增加的快?
内能的影响因素:物质的量、 温度、 体积
物体机械能对内能没有贡献,二者可以相互转化
物体的内能
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追问:整个学习过程中,我们应用了哪些科学思维方法?
猜想 、统计平均、类比、构建模型、归纳推理、图像
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课堂小结
分子热运动平均动能 分子势能 内能
定义 分子无规则热运动的动能 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
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1.在一个密闭容器内有一滴15 ℃的水,过一段时间后,水滴蒸发变成了水蒸气,温度还15℃。它的内能是否发生变化?为什么?
2.在一个真空的钟罩中,用不导热的细线悬吊一个铁块,中午时铁块的温度是28℃,晚上铁块的温度是23℃。铁块的内能是否发生了变化?为什么?
拓展应用
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