1.4分子动能和分子势能（重难点）-高二物理同步课堂（人教版选择性必修第三册）

1.4分子动能和分子势能 精讲考点 考点一 分子动能 1 考点二 分子势能 4 考点三 物体的内能 8 考点一 分子动能 考点精讲 1．分子动能：由于分子不停地做无规则运动而具有的能量。 2．分子的平均动能 (1)所有分子热运动动能的平均值。 (2)决定因素：物体的温度是分子热运动的平均动能的标志。 3．物体内分子运动的总动能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。 说明：温度相同，分子平均动能相等，而不同种类的分子平均速率不相等。 【重点突破】 1．单个分子的动能 (1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零。 (2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化。 (3)热现象是大量分子无规则运动的统计规律，对个别分子的运动没有实际意义。 2．分子的平均动能 (1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计意义。温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大。个别分子动能可能增大也可能减小，个别分子甚至几万个分子热运动的动能大小不受温度影响，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的。 (2)只要温度相同，任何物质分子的平均动能都相同。由于不同物质的分子质量不一定相同，所以同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小一般不相同。 【例1】（25-26高三上·河北雄安·期末）在一个密闭容器内有一滴20℃的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是20℃。关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A．水分子的平均动能变大 B．水分子热运动剧烈程度变大 C．水分子的势能不变 D．水的总内能变大 【答案】D 【详解】温度是分子平均动能的标志，且分子热运动的剧烈程度由温度决定。水滴蒸发为同温度的水蒸气时，温度不变，因此分子平均动能和热运动剧烈程度均不变。液态变为气态时，分子间距增大，需克服分子间作用力，分子势能增加。内能为分子动能和势能的总和，动能不变，势能增加，故总内能增加。 故选D。 【例2】（25-26高二下·全国·课后作业）回收宇宙飞船的过程中，飞船在轨道上运行的高度逐渐降低，进入大气层，最后安全着陆。由于与大气的高速摩擦，使得飞船壳体外表温度上升到近两千摄氏度，从分子动理论和能量方面下列理解正确的是（　　） A．飞船壳体材料每个分子的动能均增大 B．飞船壳体材料分子的平均动能增大 C．飞船的内能向机械能转化 D．飞船的机械能向内能转化 【答案】BD 【详解】AB．飞船壳体外表温度升高，说明分子的平均动能增大，但并非每个分子的动能均增大，故A错误，B正确； CD．飞船的高度逐渐降低，与大气高速摩擦，机械能向内能转化，故C错误，D正确。 故选BD。 【例3】（25-26高二下·全国·课后作业）相同质量的氧气和氢气温度相同，下列说法正确的是（　　） A．每个氧分子的动能都比氢分子的动能大 B．每个氢分子的速率都比氧分子的速率大 C．两种气体的分子平均动能一定相等 D．两种气体的分子势能一定相等 【答案】C 【详解】ABC．温度是分子平均动能的标志，则温度相同的氧气和氢气分子的平均动能相同，因氢气的分子质量较小，则分子的平均速率较大，但并非每个氢分子的速率都比氧分子的速率大，故A错误，B错误，C正确； D．分子势能取决于分子间作用力和分子间距，氧气和氢气分子间作用力不同，且同质量下分子数不同（氢气分子数多），体积可能不同，因此分子势能不一定相等，故D错误。 故选C。 【例4】（25-26高二下·全国·课后作业）教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为，下午2时的温度为，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，教室内的（   ） A．空气分子密集程度增大 B．空气分子的平均速率增大 C．空气分子的速率都增大 D．空气质量增大 【答案】B 【详解】当教室内空气温度升高时，因压强不变，气体体积膨胀，则部分空气会从教室内逸出，教室内气体质量减小，气体分子数减小，则空气分子的密集程度减小，空气分子平均动能变大，则空气分子的平均速率变大，但并非所有空气分子的速率都变大。 故选 B。 【例5】（25-26高二下·全国·课后作业）玻璃杯中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则玻璃杯内（　　） A．冰分子的平均动能大于水分子的平均动能 B．水分子的平均动能等于冰分子的平均动能 C．一个水分子的动能一定大于一个冰分子的动能 D．一个水分子的动能一定等于一个冰分子的动能 【答案】B 【详解】AB．冰水混合物温度为0℃，冰、水温度相同，二者分子平均动能相同，故A错误，B正确； CD．相同温度的冰和水内个别分子的动能是随时变化的，比较个别分子的动能没有意义，故CD错误。 故选B。 考点二 分子势能 考点精讲 1．分子势能：由分子间的相对位置决定的能。 2．分子势能与分子间距离的关系 (1)当r>r0时，分子力表现为引力，若r增大，需克服引力做功，分子势能增加。 (2)当r<r0时，分子力表现为斥力，若r减小，需克服斥力做功，分子势能增加。 (3)当r＝r0时，分子力为零，分子势能最小，即分子间距离等于平衡距离时分子势能最小。 3．决定因素 (1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。 (2)微观上：分子势能的大小与分子之间的距离有关。 【重点突破】 1．分子势能的变化规律及判断依据 分子力做正功，分子势能减少，分子力做了多少正功，分子势能就减少多少；分子力做负功，分子势能增加，克服分子力做了多少功，分子势能就增加多少。 (1)r>r0时，r增大，分子力做负功，分子势能增加，反之，减少。 (2)r<r0时，r增大，分子力做正功，分子势能减少，反之，增加。 (3)r→∞(r>10r0)时，分子势能为零。 (4)r＝r0时，分子力F＝0，分子势能最小。 2．分子势能的“弹簧—小球”模型 分子势能随分子间距离的变化类似于弹簧—小球模型，弹簧的原长相当于分子间的距离r0。弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩，势能都会增加。 3．分子势能曲线 分子势能曲线如图所示，规定无穷远处分子势能为零。分子间距离从无穷远逐渐减小至r0的过程，分子间的合力为引力，合力做正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小，为负值。当分子间距离到达r0以后再继续减小，分子作用的合力为斥力，在分子间距离减小过程中，合力做负功，分子势能增大，其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值，故r＝r0时分子势能最小。 4．分子势能与体积的关系 由于物体分子间距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。例如，同样是物体体积增大，有时体现为分子势能增加(在r>r0范围内)；有时体现为分子势能减少(在r<r0范围内)；一般我们说，物体体积变化了，其对应的分子势能也变化了。但分析与判定的关键要看体积变化过程中分子力是做正功，还是做负功。 【例6】（2027高三·全国·专题练习）分子力随分子间距离的变化关系如图中曲线所示，通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息，取分子间距离无穷远时势能为0。下列说法正确的是（     ） A．当两分子间的距离时，分子间仅存在斥力作用 B．两分子仅在分子力的作用下从运动到的过程中，它们的加速度先增大后减小 C．图中两分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为0 D．两分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点 【答案】BD 【详解】． A．当两分子间的距离r＜r0时，分子间存在斥力作用，也存在引力作用，故A错误； B．两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中，两分子的作用力先增大后减小，力是产生加速度的原因，即它们的加速度先增大后减小，B正确； C．两分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能最小，并不是零，故C错误； D．分子势能在r0时最小，在r1到r0之间势能为零，无限远处势能也为零。故两分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点，故D正确； 故选BD。 【例7】（2026·江苏·一模）如图所示为甲、乙两分子间的作用力F与分子间距离r的关系图像。若甲固定，乙从无穷远处逐渐靠近甲，则分子势能最小时分子间距离为（    ） A．r1 B．r2 C．r3 D．r4 【答案】B 【详解】乙从无穷远处逐渐靠近甲过程中，在过程中，分子力为引力，做正功，分子势能减小；在过程中，分子力为斥力，做负功，分子势能增加。所以分子势能最小时分子间距离为。 故选B。 【例8】（2025·全国·模拟预测）分子间作用力随分子间距离变化的图像如图所示，则分子势能大小关系为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题图可知时，分子处于平衡位置，时，分子力表现为引力，随着分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，即 故选B。 【例9】（25-26高二下·全国·课后作业）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的作用力和分子势能同时都增大的阶段是（　　） A．从a到b B．从b到c C．从b到d D．从c到d 【答案】D 【详解】A．从a到b，分子力表现为引力，分子力增加，分子力做正功，分子势能减小，A错误；     B．从b到c，分子力表现为引力，分子力减小，分子力做正功，分子势能减小，B错误； CD．从c到d，分子力表现为斥力，分子力增加，分子力做负功，分子势能增加；则从b到d，分子力先减小后增加，分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小后增加，C错误，D正确。 故选D。 【例10】（25-26高二下·全国·课前预习）分子势能随分子间距离的变化 (1)当r>r0时，分子力为________，若要增大分子间距需要克服引力做功，即分子势能________。因此在r>r0时，分子势能随分子间距离的________而增大。 (2)当r<r0时，分子力为________，若要减小分子间距需要克服斥力做功，即分子势能________。因此在r<r0时，分子势能随分子间距离的________而增大。 (3)当r＝r0时，分子力为________，分子势能________。 【答案】(1) 引力 增大 增大 (2) 斥力 增大 减小 (3) 零 最小 【详解】（1）[1][2][3]当r>r0时，分子力表现为引力，若要增大分子间距需要克服引力做功，即分子势能增大。因此在r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大。 （2）[1][2][3]当r<r0时，分子力表现为斥力，若要减小分子间距需要克服斥力做功，即分子势能增大。因此在r<r0时，分子势能随分子间距离的减小而增大。 （3）[1][2]当r＝r0时，分子力为零，根据图像可知此时分子势能最小。 考点三 物体的内能 考点精讲 1．定义：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。 2．内能普遍性：组成任何物体的分子都在做无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。 3．影响内能的相关因素 (1)物体所含的分子总数：由物质的量决定； (2)分子热运动的平均动能：与温度有关； (3)分子势能：与物体的体积有关。 故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态的影响。 【重点突破】 1．内能与机械能的区别和联系 项目 内能 机械能 对应的运 动形式　 微观分子热运动 宏观物体的机械运动 能量常 见形式 分子动能、分子势能 物体动能、重力势能或弹性势能 能量存在 的原因　 物体内大量分子的热运动和分子间存在相互作用力 由于物体做机械运动和物体发生弹性形变或被举高 影响因素 物质的量、物体的温度和体积 物体的质量和机械运动的速度、离地高度(或相对于参考平面的高度)或弹性形变量 能否为零 永远不能等于零 一定条件下可以等于零 联系 在一定条件下可以相互转化 2．物态变化对内能的影响 一些物质在物态发生变化时，例如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气，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。 3．比较物体内能的大小和判断物体内能改变的方法 具体比较和判断时，必须抓住物体内能的大小与分子数目有关、与温度有关、与物体的体积及物态等因素有关，结合能量转化和守恒定律，综合进行分析。 (1)当物体质量m一定时(相同物质的摩尔质量M相等)，物体所含分子数n就一定。 (2)当物体温度一定时，物体内部分子的平均动能就一定。 (3)当物体的体积不变时，物体内部分子间的相对位置就不变，分子势能就不变。 (4)当物体发生物态变化时，要吸收或放出热量，物体的内能也随之变化。 【例11】（25-26高三下·安徽·开学考试）操场上不漏气的足球被太阳曝晒后体积变大，与曝晒前比较，足球内气体（　　） A．每个分子的速率都增大 B．分子的平均动能增大 C．分子的数密度增大 D．内能减小 【答案】B 【详解】A．温度升高，分子平均速率增大，大部分分子速率增大，个别分子的速率可能减小，并非每个分子速率都增大，A错误； B．分子平均动能仅与温度成正比，温度升高，平均动能增大，B正确； C．足球内气体分子总数不变，体积增大，故分子数密度减小，C错误； D．对于理想气体，内能仅由温度决定，温度升高，内能增大，D错误。 故选B。 【例12】（25-26高二下·全国·课后作业）关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是（　　） A．温度低的物体内能一定小 B．温度低的物体分子运动的平均动能一定小 C．温度升高时，物体的内能一定增加 D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，物体分子的平均动能越来越大 【答案】BC 【详解】B. 温度是分子平均动能的标志，温度越低，分子平均动能越小，故B正确； AC. 内能包括分子动能和分子势能，由物体的体积、温度以及物质的量等因素决定，温度低的物体，若物质的量较大，则内能不一定越小；温度升高，物体的内能一定增加，故A错误，C正确； D. 分子的平均动能仅与温度有关，与物体的宏观运动速度无关，故D错误。 故选BC。 【例13】（25-26高三上·甘肃·月考）如图所示，玻璃管中装入一部分水，用软木塞密封管口，再用酒精灯加热玻璃管底部至水沸腾一段时间后，玻璃管中水蒸气的压力使软木塞向上喷出。下列说法正确的是（　　） A．水沸腾时，水中有一颗粒物在上下翻滚，这属于布朗运动 B．的水变成的水蒸气，分子平均动能不变，分子势能减少 C．当玻璃管内水蒸气的压强等于外界大气压强时，软木塞就会喷出 D．软木塞喷出时，管口出现“白雾”，说明气体的内能迅速减少 【答案】D 【详解】A．布朗运动，是悬浮微粒表现出的无规则运动，需在显微镜下观察，不是宏观颗粒随着水上下翻滚，故A错误； B．的水变成的水蒸气，分子平均动能不变，但吸热使得分子势能增加，故B错误； C．除了外界大气压力、还要考虑软木塞的重力和软木塞与管壁间的摩擦力，故当玻璃管内水蒸气的压强等于外界大气压强时软木塞不会喷出，故C错误； D．软木塞喷出时，玻璃管内气体迅速膨胀对外做功，内能迅速减少，温度降低，水蒸气变成微小水滴，即“白雾”，故D正确。 故选D。 【例14】（25-26高二下·全国·随堂练习）关于质量相同的100 ℃的水和100 ℃的水蒸气，下列说法中正确的是（　　） A．分子平均动能不相同，分子势能相同，内能相同 B．分子平均动能相同，分子势能不相同，内能相同 C．分子平均动能相同，分子势能不相同，内能不相同 D．分子平均动能不相同，分子势能相同，内能不相同 【答案】C 【详解】质量相同的100 ℃的水和100 ℃的水蒸气，它们的物质的量相同，则它们的分子数是相同的。由于温度相同，所以100 ℃的水和100 ℃的水蒸气的分子平均动能相同，100 ℃的水变为100 ℃的水蒸气，需要吸收热量，所以它们的内能不相同，则分子势能不相同。 故选C。 【例15】（24-25高二下·云南昆明·月考）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，温度还是15℃。对于上述过程，下列说法正确的是（　　） A．分子热运动加剧 B．分子的平均动能变大 C．分子势能变大 D．内能不变 【答案】C 【详解】A．分子热运动的剧烈程度由温度决定，温度不变，热运动未加剧，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志。水滴蒸发为同温度的水蒸气时，温度未变，分子平均动能不变，故B错误； C．液态变为气态时，分子间距增大，需克服分子间作用力，分子势能增加，故C正确； D．内能为分子动能和势能的总和。动能不变，势能增加，总内能增加，故D错误。 故选C。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4分子动能和分子势能 精讲考点 考点一 分子动能 1 考点二 分子势能 4 考点三 物体的内能 8 考点一 分子动能 考点精讲 1．分子动能：由于分子不停地做无规则运动而具有的能量。 2．分子的平均动能 (1)所有分子热运动动能的平均值。 (2)决定因素：物体的温度是分子热运动的平均动能的标志。 3．物体内分子运动的总动能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。 说明：温度相同，分子平均动能相等，而不同种类的分子平均速率不相等。 【重点突破】 1．单个分子的动能 (1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零。 (2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化。 (3)热现象是大量分子无规则运动的统计规律，对个别分子的运动没有实际意义。 2．分子的平均动能 (1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计意义。温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大。个别分子动能可能增大也可能减小，个别分子甚至几万个分子热运动的动能大小不受温度影响，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的。 (2)只要温度相同，任何物质分子的平均动能都相同。由于不同物质的分子质量不一定相同，所以同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小一般不相同。 【例1】（25-26高三上·河北雄安·期末）在一个密闭容器内有一滴20℃的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是20℃。关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A．水分子的平均动能变大 B．水分子热运动剧烈程度变大 C．水分子的势能不变 D．水的总内能变大 【例2】（25-26高二下·全国·课后作业）回收宇宙飞船的过程中，飞船在轨道上运行的高度逐渐降低，进入大气层，最后安全着陆。由于与大气的高速摩擦，使得飞船壳体外表温度上升到近两千摄氏度，从分子动理论和能量方面下列理解正确的是（　　） A．飞船壳体材料每个分子的动能均增大 B．飞船壳体材料分子的平均动能增大 C．飞船的内能向机械能转化 D．飞船的机械能向内能转化 【例3】（25-26高二下·全国·课后作业）相同质量的氧气和氢气温度相同，下列说法正确的是（　　） A．每个氧分子的动能都比氢分子的动能大 B．每个氢分子的速率都比氧分子的速率大 C．两种气体的分子平均动能一定相等 D．两种气体的分子势能一定相等 【例4】（25-26高二下·全国·课后作业）教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为，下午2时的温度为，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，教室内的（   ） A．空气分子密集程度增大 B．空气分子的平均速率增大 C．空气分子的速率都增大 D．空气质量增大 【例5】（25-26高二下·全国·课后作业）玻璃杯中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则玻璃杯内（　　） A．冰分子的平均动能大于水分子的平均动能 B．水分子的平均动能等于冰分子的平均动能 C．一个水分子的动能一定大于一个冰分子的动能 D．一个水分子的动能一定等于一个冰分子的动能 考点二 分子势能 考点精讲 1．分子势能：由分子间的相对位置决定的能。 2．分子势能与分子间距离的关系 (1)当r>r0时，分子力表现为引力，若r增大，需克服引力做功，分子势能增加。 (2)当r<r0时，分子力表现为斥力，若r减小，需克服斥力做功，分子势能增加。 (3)当r＝r0时，分子力为零，分子势能最小，即分子间距离等于平衡距离时分子势能最小。 3．决定因素 (1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。 (2)微观上：分子势能的大小与分子之间的距离有关。 【重点突破】 1．分子势能的变化规律及判断依据 分子力做正功，分子势能减少，分子力做了多少正功，分子势能就减少多少；分子力做负功，分子势能增加，克服分子力做了多少功，分子势能就增加多少。 (1)r>r0时，r增大，分子力做负功，分子势能增加，反之，减少。 (2)r<r0时，r增大，分子力做正功，分子势能减少，反之，增加。 (3)r→∞(r>10r0)时，分子势能为零。 (4)r＝r0时，分子力F＝0，分子势能最小。 2．分子势能的“弹簧—小球”模型 分子势能随分子间距离的变化类似于弹簧—小球模型，弹簧的原长相当于分子间的距离r0。弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩，势能都会增加。 3．分子势能曲线 分子势能曲线如图所示，规定无穷远处分子势能为零。分子间距离从无穷远逐渐减小至r0的过程，分子间的合力为引力，合力做正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小，为负值。当分子间距离到达r0以后再继续减小，分子作用的合力为斥力，在分子间距离减小过程中，合力做负功，分子势能增大，其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值，故r＝r0时分子势能最小。 4．分子势能与体积的关系 由于物体分子间距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。例如，同样是物体体积增大，有时体现为分子势能增加(在r>r0范围内)；有时体现为分子势能减少(在r<r0范围内)；一般我们说，物体体积变化了，其对应的分子势能也变化了。但分析与判定的关键要看体积变化过程中分子力是做正功，还是做负功。 【例6】（2027高三·全国·专题练习）分子力随分子间距离的变化关系如图中曲线所示，通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息，取分子间距离无穷远时势能为0。下列说法正确的是（     ） A．当两分子间的距离时，分子间仅存在斥力作用 B．两分子仅在分子力的作用下从运动到的过程中，它们的加速度先增大后减小 C．图中两分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为0 D．两分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点 【例7】（2026·江苏·一模）如图所示为甲、乙两分子间的作用力F与分子间距离r的关系图像。若甲固定，乙从无穷远处逐渐靠近甲，则分子势能最小时分子间距离为（    ） A．r1 B．r2 C．r3 D．r4 【例8】（2025·全国·模拟预测）分子间作用力随分子间距离变化的图像如图所示，则分子势能大小关系为（　　） A． B． C． D． 【例9】（25-26高二下·全国·课后作业）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的作用力和分子势能同时都增大的阶段是（　　） A．从a到b B．从b到c C．从b到d D．从c到d 【例10】（25-26高二下·全国·课前预习）分子势能随分子间距离的变化 (1)当r>r0时，分子力为________，若要增大分子间距需要克服引力做功，即分子势能________。因此在r>r0时，分子势能随分子间距离的________而增大。 (2)当r<r0时，分子力为________，若要减小分子间距需要克服斥力做功，即分子势能________。因此在r<r0时，分子势能随分子间距离的________而增大。 (3)当r＝r0时，分子力为________，分子势能________。 考点三 物体的内能 考点精讲 1．定义：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。 2．内能普遍性：组成任何物体的分子都在做无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。 3．影响内能的相关因素 (1)物体所含的分子总数：由物质的量决定； (2)分子热运动的平均动能：与温度有关； (3)分子势能：与物体的体积有关。 故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态的影响。 【重点突破】 1．内能与机械能的区别和联系 项目 内能 机械能 对应的运 动形式　 微观分子热运动 宏观物体的机械运动 能量常 见形式 分子动能、分子势能 物体动能、重力势能或弹性势能 能量存在 的原因　 物体内大量分子的热运动和分子间存在相互作用力 由于物体做机械运动和物体发生弹性形变或被举高 影响因素 物质的量、物体的温度和体积 物体的质量和机械运动的速度、离地高度(或相对于参考平面的高度)或弹性形变量 能否为零 永远不能等于零 一定条件下可以等于零 联系 在一定条件下可以相互转化 2．物态变化对内能的影响 一些物质在物态发生变化时，例如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气，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。 3．比较物体内能的大小和判断物体内能改变的方法 具体比较和判断时，必须抓住物体内能的大小与分子数目有关、与温度有关、与物体的体积及物态等因素有关，结合能量转化和守恒定律，综合进行分析。 (1)当物体质量m一定时(相同物质的摩尔质量M相等)，物体所含分子数n就一定。 (2)当物体温度一定时，物体内部分子的平均动能就一定。 (3)当物体的体积不变时，物体内部分子间的相对位置就不变，分子势能就不变。 (4)当物体发生物态变化时，要吸收或放出热量，物体的内能也随之变化。 【例11】（25-26高三下·安徽·开学考试）操场上不漏气的足球被太阳曝晒后体积变大，与曝晒前比较，足球内气体（　　） A．每个分子的速率都增大 B．分子的平均动能增大 C．分子的数密度增大 D．内能减小 【例12】（25-26高二下·全国·课后作业）关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是（　　） A．温度低的物体内能一定小 B．温度低的物体分子运动的平均动能一定小 C．温度升高时，物体的内能一定增加 D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，物体分子的平均动能越来越大 【例13】（25-26高三上·甘肃·月考）如图所示，玻璃管中装入一部分水，用软木塞密封管口，再用酒精灯加热玻璃管底部至水沸腾一段时间后，玻璃管中水蒸气的压力使软木塞向上喷出。下列说法正确的是（　　） A．水沸腾时，水中有一颗粒物在上下翻滚，这属于布朗运动 B．的水变成的水蒸气，分子平均动能不变，分子势能减少 C．当玻璃管内水蒸气的压强等于外界大气压强时，软木塞就会喷出 D．软木塞喷出时，管口出现“白雾”，说明气体的内能迅速减少 【例14】（25-26高二下·全国·随堂练习）关于质量相同的100 ℃的水和100 ℃的水蒸气，下列说法中正确的是（　　） A．分子平均动能不相同，分子势能相同，内能相同 B．分子平均动能相同，分子势能不相同，内能相同 C．分子平均动能相同，分子势能不相同，内能不相同 D．分子平均动能不相同，分子势能相同，内能不相同 【例15】（24-25高二下·云南昆明·月考）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，温度还是15℃。对于上述过程，下列说法正确的是（　　） A．分子热运动加剧 B．分子的平均动能变大 C．分子势能变大 D．内能不变 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $