第1章 4.分子动能和分子势能-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理课件聚焦分子动能、分子势能及内能，通过伽利略温度计、弹簧拉伸等情境导入，以问题链连接宏观现象与微观本质，构建从概念理解到规律应用的学习支架。 其亮点在于融合情境创设与科学思维，通过分子势能曲线分析、温度微观含义辨析等实例，培养学生模型建构与科学推理能力。资料含易错辨析、分层练习，助力学生深化物理观念，教师可高效开展概念教学与能力训练。

4.分子动能和分子势能 1.理解分子动能，知道温度是分子平均动能的标志。 2.明确分子势能与分子间距离的关系，掌握分子势能曲线，能从分子力做功的角度分析分子势能的变化。 3.理解内能的概念及其决定因素，明确内能和机械能的区别。 学习目标 01 知识点一 分子动能 02 知识点二 分子势能 03 知识点三 物体的内能 目 录 04 随堂演练 04 课时作业 01 PART 知识点一 分子动能 目 录 情境：如图所示，伽利略温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质制成的。 问题：（1）当外界温度越高时，细管内的 水柱越高吗？为什么？ 提示：不是，由热胀冷缩可知，当外界温度越高时，气体膨胀越厉害，细 管内的水柱越低。 （2）外界温度升高，封闭的这部分气体的分子平均速率会如何变化？ 提示：由气体分子速率分布曲线可知，外界温度升高，封闭气体的分子平 均速率会增大。 物理·选择性必修第三册 目 录 1. 分子动能：由于分子 而具有的能量。 2. 平均动能：所有分子动能的 ⁠。 3. 温度的微观含义：温度是分子热运动的 的标志。 不停地做无规则运动　 平均值　 平均动能　 物理·选择性必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大。 （　×　） （2）研究分子动能主要关心大量分子的平均动能，研究单个分子的动能 没有意义。 （　√　） （3）虽然温度是反映分子无规则运动剧烈程度的物理量，具有统计意 义，但对单个分子也可以讲温度。 （　×　） × √ × 物理·选择性必修第三册 目 录 1. 温度的物理含义 （1）宏观上：温度表示物体的冷热程度。 （2）微观上：温度是物体分子平均动能的标志。 （3）温度是一个“统计”概念，它仅对物体，即对大量的分子有意 义，对单个分子来说，温度是没有意义的，故“分子的温度”这种说 法是不对的。 （4）温度与物体的宏观运动状态无关。 物理·选择性必修第三册 目 录 2. 分子的平均动能 只要温度相同，一切物体分子的平均动能就一定相同。与物质种类、质 量、压强、体积无关。 3. 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。 物理·选择性必修第三册 目 录 【例1】　（温度与分子动能）关于温度与分子动能的关系，下列说法正 确的是（　　） A. 某物体的温度为0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零 B. 温度是物体分子热运动平均动能的标志 C. 温度较高的物体，其所有分子的动能都较大 D. 物体的运动速度越大，则物体的温度越高 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：某物体的温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子 在永不停息地做无规则运动，A错误；温度是物体分子热运动的平均动能 的标志，B正确；温度较高的物体分子的平均动能大，并不是所有分子动 能都大，也有部分动能较小的分子，C错误；物体内分子无规则热运动的 速度与机械运动的速度无关，物体的运动速度越大，不能代表物体内部分 子的热运动越剧烈，所以物体的温度不一定越高，D错误。 物理·选择性必修第三册 目 录 【例2】　（分子平均动能）〔多选〕当氢气和氧气温度相同时，下列说 法中正确的是（　　） A. 两种气体的分子平均动能相等 B. 氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 C. 两种气体分子热运动的总动能相等 D. 两种气体分子热运动的平均速率相等 √ √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，两种气体的分子 平均动能相同，故选项A正确；因为氢气和氧气的分子质量不同，所以 两种气体分子的平均速率不同，由Ek＝ mv2可知，分子质量大的平均 速率小，故选项B正确，D错误；虽然两种气体分子平均动能相等，但 由于两种气体的质量不清楚，即分子数目关系不清楚，则总动能关系 不确定，故选项C错误。 物理·选择性必修第三册 目 录 02 PART 知识点二 分子势能 目 录 情境：如图所示，拉伸或压缩弹簧。 问题：弹簧具有弹性势能，拉伸或压缩弹簧时，弹簧弹性势能是怎样变化 的？有什么力做功？什么时候弹性势能最小？ 提示：拉伸或压缩弹簧时，弹簧弹性势能是增加的，需要外力克服弹簧弹 力做功。弹簧没有形变时，弹力为零，弹性势能最小。 物理·选择性必修第三册 目 录 1. 分子间的作用力所做的功与路径 ，分子组成的系统具有分 子 ⁠。 2. 分子势能与分子间距离的关系 （1）当r＞r0时，分子间作用力表现为 ，若r增大，需克服引力做 功，分子势能 ⁠。 无关　 势能　 （2）当r＜r0时，分子间作用力表现为 ，若r减小，需克服斥力做 功，分子势能 ⁠。 引力　 增大　 斥力　 增大　 物理·选择性必修第三册 目 录 （3）当r＝r0时，分子势能 ⁠。 最小　 物理·选择性必修第三册 目 录 3. 决定因素 （1）微观上：分子势能的大小与分子之间的 有关。 （2）宏观上：分子势能的大小与物体的 有关。 距离　 体积　 物理·选择性必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）r＝r0时，分子势能最小，一定为零。 （　×　） （2）分子势能有正负号说明它是矢量。 （　×　） （3）一般取无穷远处分子势能为零。 （　√　） × × √ 物理·选择性必修第三册 目 录 1. 分子势能 分子势能的特点：由分子间相对位置决定的能量，随分子间距离的变化而 变化，分子势能是标量，分子势能的正负号表示大小。 2. 分子间作用力做功与分子势能的关系 分子间作用力做正功，分子势能减少，分子间作用力做了多少正功，分子 势能就减少多少；分子间作用力做负功，分子势能增加，克服分子间作用 力做了多少功，分子势能就增加多少。 物理·选择性必修第三册 目 录 3. 分子势能曲线（如图所示） （1）当r＝r0时，分子势能最小，但不一定为零。若规定无限远处分子势 能为零，则r＝r0处分子势能为负值。 （2）当r＞r0时，随着r的增大，分子势能增大。 （3）当r＜r0时，随着r的减小，分子势能增大。 物理·选择性必修第三册 目 录 【例3】　（分子势能曲线）（2025·宁波市余姚中学高二月考）如图所 示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep 与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为－ E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（　　） A. 乙分子在Q点（x＝x1）时，处于平衡状态 B. 乙分子在P点（x＝x2）时，加速度最大 C. 乙分子在Q点（x＝x1）时，其动能为E0 D. 乙分子的运动范围为x≥x1 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：乙分子在Q点（x＝x1）时，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥 力，不为0，乙分子有加速度，不处于平衡状态，故A错误；由图像可知， 乙分子在P点（x＝x2）时，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加 速度为零，故B错误；两分子具有的总能量为零，当乙分子运动至Q点（x ＝x1）时，其分子势能为零，则其分子动能也为零，分子动能最小，间距 最小，而后向分子间距变大的方向运动，故乙分子的运动范围为x≥x1，故 C错误，D正确。 物理·选择性必修第三册 目 录 下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（　　） A. 分子间距离大于r0时，分子间作用力表现为斥力 B. 分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大 C. 分子势能在r0处最小 D. 分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　分子间距离大于r0时，分子间作用力表现为引力，分子从无限远 靠近到距离r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，则在r0处分子势能最 小，继续减小距离，分子间作用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能 增大，故选C。 物理·选择性必修第三册 目 录 03 PART 知识点三 物体的内能 目 录 1. 物体的内能：物体中 的热运动 与 ⁠的 总和。任何物体都具有内能。 2. 相关因素 （1）分子热运动的平均动能与 有关。 所有分子　 动能　 分子势能　 （2）分子势能与物体的 有关。 故物体的内能与 、 有关（还和物质的量及物态有关）。 温度　 体积　 温度　 体积　 物理·选择性必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）空矿泉水瓶拧紧瓶盖放入冰箱，经过一段时间瓶子变瘪内能减少 （不计分子势能）。 （　√　） （2）物体的机械能可以为零，内能也可以为零。 （　×　） （3）物体的机械能和内能不能相互转化。 （　×　） √ × × 物理·选择性必修第三册 目 录 【例4】　（内能的理解）关于内能，下列说法正确的是（　　） A. 铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变 B. 质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等 C. 内能不同的物体，它们的分子热运动的平均动能可能相同 D. 一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：铁块熔化成同温度的铁水，分子动能不变，分子势能增大，内能增 大，故A错误；物体的内能与物质的量、温度、体积有关，质量、温度、 体积都相等的物体其物质的量不一定相等，所以，内能不一定相等，故B 错误；内能不同的物体，其温度可能相同，它们的分子热运动的平均动能 可能相同，故C正确；一个木块被举高，木块的重力势能增大，但木块的 分子间距不变，组成该木块的所有分子的分子势能不变，故D错误。 物理·选择性必修第三册 目 录 方法技巧 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 物理·选择性必修第三册 目 录 项目 内能 机械能 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 物体的温度、体积（另外 还有物质的量及物态） 物体的机械运动的速度、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 物理·选择性必修第三册 目 录 〔多选〕下列关于内能和机械能的说法，正确的是（　　） A. 机械能增大的物体，其内能一定增大 B. 物体的机械能损失时，内能却可能增加 C. 物体的内能损失时，机械能必然会减小 D. 物体的机械能可以为零，内能不可以为零 √ √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：内能和机械能是两种不同形式的能，内能由物体分子状态决定，而机械能由物体的质量、宏观速度、相对地面高度或弹性形变程度决定，二者决定因素是不同的。物体被举高，机械能增大，若温度降低，内能可能减小，故A错误；物体克服空气阻力匀速下降，机械能减小，而摩擦生热，物体温度升高，内能会增大，故B正确；物体静止时，温度降低，内能减小，而物体的机械能不变，故C错误；物体内分子永不停息地做无规则运动，内能不可以为零，物体的机械能可以为零，故D正确。 物理·选择性必修第三册 目 录 04 PART 随堂演练 目 录 1. （分子动能）对温度不同的物体而言，下列说法中正确的是（　　） A. 高温物体内分子的平均动能一定比低温物体内分子的平均动能大 B. 高温物体内每一个分子的动能一定大于低温物体内每一个分子的动能 C. 高温物体内分子运动的平均速率一定比低温物体内分子运动的平均速 率大 D. 高温物体内每一个分子运动的速率一定大于低温物体内每一个分子运 动的速率 解析：温度高的物体，分子的平均动能一定大，但分子的平均速率不一定大，因为不同物体分子的质量不同；讨论单个分子的速率、动能是没有意义的。故选A。 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 2. （分子力与分子势能）甲、乙两图分别表示两个分子之间的分子间作用力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法正确的是（　　） A. 当分子间距离为r0时，分子间作用力和分子势能均最小且为零 B. 当分子间距离r＞r0时，分子间作用力随分子间距离的增大而增大 C. 当分子间距离r＞r0时，分子势能随分子间距离的增大而减小 D. 当分子间距离r＜r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能 都增加 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：当分子间距离为r0时，分子间作用力为0，分子势能最小但不为0，所以A错误；当分子间距离r＞r0时，由图像可知随分子间距离的增大，分子间作用力先增大后减小，所以B错误；当分子间距离r＞r0时，分子间作用力表现为引力，分子间距离增大时，分子引力做负功，则分子势能随分子间距离的增大而增大，所以C错误；当分子间距离r＜r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子间作用力越来越大，分子斥力做负功，则分子势能增加，所以D正确。 物理·选择性必修第三册 目 录 3. 关于分子力、分子动能、势能，下列说法正确的是（　　） A. 在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中，分子间作 用力先增大后减小再增大 B. 在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中，分子间作用 力先减小后增大 C. 温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，说明所有分子的速率都 增大 D. 只要分子之间的距离在减小，分子势能就在减小 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，故A正确，B错误；温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，说明分子的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故C错误；分子势能的增减取决于分子间作用力做的功，分子之间的距离在减小，分子间作用力不一定总是做正功，所以分子势能不一定总是减小，故D错误。 物理·选择性必修第三册 目 录 4. （物体的内能）下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（　　） A. 物体的温度越高，所含热量越多 B. 物体的内能越大，所含热量越多 C. 物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大 D. 物体的温度不变，其内能也不变 解析：物体的内能是一个状态量，而热量是一个过程量，物体之间只发生热传递时内能的改变量等于热量，故选项A、B均错误；温度越高，分子的平均动能越大，选项C正确；物体的内能由物质的量、温度、体积等因素共同决定，温度不变时，内能可能改变，故选项D错误。 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 5. （物体的内能）（2025·宁波市北仑区月考）下列说法正确的是（　　） A. 气体的内能是分子间的势能之和 B. 气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变 C. 物体机械能变化时，内能也随之变化 D. 一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒对器壁的平均碰撞次数随 着温度降低而减小 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和，故A 错误；气体的温度变化时，其分子平均动能变化，但分子势能与温度无 关，故B错误；内能与机械能是不同概念，一个物体内能的多少与它的机 械能多少无关，物体机械能变化时，内能不一定变化，故C错误；一定质 量的气体，在体积不变时，分子数密度一定，故分子每秒对器壁的平均碰 撞次数随着平均动能降低而减小，温度是平均动能的标志，故分子每秒对 器壁的平均碰撞次数随着温度降低而减小，故D正确。 物理·选择性必修第三册 目 录 课堂小结 物理·选择性必修第三册 目 录 05 PART 课时作业 目 录 知识点一　分子动能 1. 〔多选〕下列关于分子动能的说法，正确的是（　　） A. 物体的温度升高，每个分子的动能都增加 B. 物体的温度升高，分子的平均动能增加 C. 物体的温度升高，分子的平均速率一定增加 D. 分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：温度是分子平均动能的标志，物体的温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减小或不变，A错误，B正确；物体的温度升高，分子运动的剧烈程度增加，分子的平均速率一定增加，C正确；分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 2. 下述说法中正确的是（　　） A. 甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分 子平均速率大 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. 当某物体的内能增加时，该物体的温度一定升高 D. 温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　温度是分子平均动能的标志，甲物体的温度比乙物体的温度 高，由于不知道两种物体的分子质量的关系，所以不能判断出甲物体 分子平均速率与乙物体分子平均速率的大小关系，故A错误；温度是分 子平均动能的标志，物体温度越高，分子的平均动能越大，并不是物 体的每一个分子的动能都大，故B错误，D正确；物体的内能与物体温 度、体积、物质的量及物态有关，物体的内能增加时，物体的温度不 一定升高，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 知识点二　分子势能 3. 〔多选〕用r表示两分子间的距离，Ep表示分子势能，当r＝r0时引力等 于斥力，设两分子相距大于10倍的r0时，Ep＝0，则（　　） A. 当r＞r0时，Ep随r的增大而增大 B. 当r＜r0时，Ep随r的减小而增大 C. 当r＜r0时，Ep不随r的变化而变化 D. 当r＞r0时，Ep＝0 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：当r＞r0时，分子间作用力表现为引力，当r增大时，分子间作用力做负功，Ep增大，故A正确；当r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，当r减小时，分子间作用力做负功，则Ep增大，故B正确，C错误；因两分子相距大于10倍的r0时，Ep＝0，当r＞r0时，随r的减小，分子势能减小，结合题意，则当r0＜r＜10r0时，Ep＜0，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 4. 分子甲和乙相距较远（此时分子间作用力可以忽略），设甲分子固定不 动，乙分子逐渐向甲靠近直到不能再靠近，在这个过程中，下列说法正确 的是（　　） A. 分子间作用力总对乙做正功，分子势能不断减小 B. 乙总是克服分子间作用力做功，分子势能不断增大 C. 乙先是克服分子间作用力做功，然后分子间作用力对乙做正功，分子势 能先增大后减小 D. 先是分子间作用力做正功，然后乙克服分子间作用力做功，分子势能 先减小后增大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：甲和乙相距较远时，此时分子间作用力为零，分子势能为零，甲分子固定不动，乙分子向甲靠近直到r＝r0的过程中，由于r＞r0，分子间作用力为引力，分子间作用力做正功，分子势能越来越小，且为负值，r＝r0时分子势能最小，乙分子从r＝r0到不能再靠近甲的过程中，由于r＜r0，分子间作用力为斥力，分子间作用力做负功，分子势能增加，所以先是分子间作用力对乙做正功，然后乙克服分子间作用力做功，分子势能先减小后增大，选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 5. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示，取r趋于无穷大时Ep为 零，若甲分子固定在坐标原点O处，乙分子从r3处由静止释放运动到r1的过 程中，下列说法正确的是（　　） A. 当r＝r1时，分子引力与分子斥力大小相等 B. 当r＝r2时，分子引力大于分子斥力 C. 从r3到r2分子间作用力对乙做正功，分子势能减少 D. 从r2到r1分子间作用力对乙做负功，分子势能减少 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　r2为平衡位置，分子引力等于分子斥力，B错误；当r＝r1时，分 子间作用力表现为斥力，分子斥力大于分子引力，A错误；从r3到r2，分子 间作用力为引力，分子间作用力对乙做正功，分子势能减少，C正确；从r2 到r1，分子间作用力为斥力，分子间作用力对乙做负功，分子势能增加，D 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 6. （2025·绍兴市高二校考期中）现有甲、乙两分子，把甲分子固定在坐 标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的 关系如图所示。F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为x轴上的四个特 定的位置，以两分子相距无穷远时分子势能为零。现把乙分子从a处由静 止释放，则（　　） A. 在c点时，两分子间分子势能为零 B. 由a到c的过程中，两分子间的分子势能一直减小 C. 由a到c的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大 D. 由c到d的过程中，两分子间的分子力一直做正功 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：由a到c的过程中，分子间作用力一直做正功，两分子间的分子势能一直减小，在c点时分子势能最小，A、C错误，B正确；由c到d的过程中，两分子间的分子间作用力一直做负功，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 知识点三　物体的内能 7. 一个铁球和一个冰球的温度相同，且其质量相等，则（　　） A. 它们的分子平均动能一定相等 B. 它们的分子运动的平均速率一定相等 C. 冰球的体积大，水的分子势能大 D. 它们的内能一定相等 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：因为温度相同，所以分子平均动能相同，故A正确；又因为水分子的质量小于铁分子的分子质量，则水分子的平均速率大，故B错误；分子势能与分子间距有关，分子间距等于r0时分子势能最小，大于或小于r0越多，分子势能越大，与物体的体积大小无关，所以体积大分子势能不一定大，故C错误；因为物体的分子数不同，分子势能的大小关系未知，所以无法比较两者的内能的大小，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 8. （2025·台州市高二月考）关于物体的内能，下列叙述中不正确的是 （　　） A. 温度高的物体比温度低的物体内能大 B. 物体的内能不可能为零 C. 内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同 D. 物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：温度是分子平均动能的标志，温度高只能表明分子平均动能大，而总的分子动能还与分子数有关，内能包括分子动能和分子势能，分子势能与物体的体积有关，物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数都有关，A错误，D正确；由于分子永不停息地做无规则运动，分子动能不可能为零，因此物体的内能不可能为零，B正确；内能包括分子动能和分子势能，温度相同，分子的平均动能相同，但分子的势能不一定相同，因此内能有可能不同，比如0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，内能增加，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 9. 关于物体的内能和分子势能，下列说法中正确的是（　　） A. 物体的速度增大，则分子的动能增加，内能也一定增加 B. 物体温度不变，内能可能变大 C. 物体的内能与温度有关，与物体的体积无关 D. 把物体举得越高，分子势能越大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：物体的速度增大，物体的动能增大，增加的是物体的机械能，分子动能的变化只与物体的温度有关，故A错误；物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能，分子热运动的平均动能由温度决定，分子势能与物体的体积有关，当发生物态变化时，物体的温度不变，只是分子的平均动能不变，但分子势能可能变大，物体的内能可能增大，故B正确；物体的内能与物体的温度、物体的体积都有关，故C错误；把物体举得越高，增加的是物体的重力势能，与分子势能无关，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 10. 〔多选〕设有甲、乙两分子，如图，甲固定在O点，r0为其平衡位置间 的距离，现在使乙分子由静止开始只在分子间的作用力作用下由距甲0.5r0 处开始沿x轴正方向运动，则（　　） A. 乙分子的加速度一直减小 B. 乙分子到达r0处时速度最大 C. 分子间作用力对乙一直做正功，分子势能减小 D. 乙分子在r0处时，分子势能最小 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：由分子间作用力随分子间距离的变化规律可知，由0.5r0处到r0处，分子间作用力表现为斥力，斥力在减小，乙分子的加速度也就减小，从r0处到无穷远处，分子间作用力表现为引力，引力先增大后减小，乙分子的加速度先增大后减小，A错误；从0.5r0处到r0处乙分子受到向右的斥力，向右做加速运动，通过r0处后受到向左的引力，向右做减速运动，在r0处加速度a＝0，速度最大，B正确；从0.5r0到r0处分子的斥力做正功，分子势能减小，通过r0后，分子的引力做负功，分子势能增大，故乙分子在r0处时，分子势能最小，C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 11. 两个分子间同时存在着引力和斥力，引力和斥力的大小随分子间距离 变化的关系如图所示。图中线段AQ＝QB。现将甲分子固定在O点，乙分子 从较远处沿直线经Q、P向O点靠近，分子乙经过Q、P点时的速度大小分别 为vQ、vP加速度大小分别为aQ、aP，分子势能分别为EQ、EP，假设运动过 程中只有分子力作用。则下列判断正确的是（　　） A. 乙分子在P处所受到的合力表现为引力 B. vQ＞vP、aQ＜aP、EP＜EQ C. vQ＞vP、aQ＜aP、EP＞EQ D. vQ＜vP、aQ＞aP、EP＞EQ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　因为图中线段AQ＝QB，所以Q是平衡位置，则乙分子在P处所 受到的分子间作用力表现为斥力，A错误；乙分子从较远处靠近甲分子， 则在靠近Q的过程中，分子间作用力表现为引力，引力做正功，乙分子速 度增大，分子势能减小，在Q点分子间作用力为零，加速度为零，越过Q点 靠近甲分子过程，分子间作用力表现为斥力，斥力做负功，分子速度减 小，势能增大，加速度增大，所以vQ＞vP、aQ＜aP、EP＞EQ，B、D错误， C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 12. 〔多选〕一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力。若在外 力作用下两分子的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可以 自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到很远时，速度为v，则在乙分子 的运动过程中（乙分子的质量为m），下列判断正确的是（　　） A. 乙分子的动能变化量为mv2 B. 分子间作用力对乙分子做的功为mv2 C. 分子引力比分子斥力多做的功为mv2 D. 分子斥力比分子引力多做的功为mv2 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：当甲、乙两分子间距离最小时，两者都处于静止状态，当乙分子运动到很远时，乙分子不再受分子间作用力，此时速度为v，故在此过程中乙分子的动能变化量为mv2，故A正确；此过程中，分子斥力始终做正功、分子引力始终做负功，即W合＝W斥－W引＝mv2，即分子斥力比分子引力多做的功为mv2，故B、D正确，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·选择性必修第三册 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