1.4 分子动能和分子势能 导学案 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

1.4 分子动能和分子势能 1、回顾分子动理论、分子力与分子间距的关系、做功与能量变化的关系，理解分子平均动能、分子势能、物体内能的微观本质与宏观决定因素； 2、 掌握温度的微观意义、分子势能随分子间距的变化规律，明确内能与机械能的区别，能准确判断内能的变化。 1.分子永不停息地做____________运动，分子间同时存在相互作用的______力和______力。 2.当分子间距离r=r0时，分子力为____；当r>r0时，分子力表现为______；当r<r0时，分子力表现为______。 3.力对物体做正功，物体的对应能量______；力对物体做负功（物体克服力做功），对应能量______。 4.动能是物体由于______而具有的能量，势能是由物体间相互作用和_________决定的能量。 1. 分子动能 （1）定义：分子由于永不停息地做____________而具有的能量，单个分子动能时刻变化，研究它________实际意义。 （2）分子的平均动能：物体内________分子热运动动能的________值，具有________意义。 （3）温度的微观意义：________是分子热运动____________的唯一标志；温度越高，分子平均动能越________。 （4）同一温度下，不同物质的分子平均动能________，但由于分子质量不同，分子平均速率一般________。 （5）温度升高时，________分子的动能增大，________分子的动能可能减小，只是分子的________一定增大。 2.分子势能 （1）定义：由分子间的____________和分子间的____________决定的能量，是分子系统所共有的。 （2）决定因素： 微观上：由分子间的________决定； 宏观上：与物体的________和________有关。 （3）分子势能与分子间距r的关系： ① 当r>r0时，分子力表现为______，r增大时需克服引力做功，分子势能________； ② 当r<r0时，分子力表现为______，r减小时需克服斥力做功，分子势能________； ③ 当r=r0时，分子力等于____，分子势能达到________值； ④ 分子力做正功，分子势能________；分子力做负功，分子势能________。 3.物体的内能 （1）定义：物体内________分子的热运动________与分子________的总和，是________量，对单个分子无意义。 （2）决定因素：微观上：由分子总数（物质的量）、分子____________、分子间________决定；宏观上：由________、________、________共同决定。 （3）理想气体内能：由于不考虑分子势能，内能只由________和________决定。 （4）内能与机械能的区别：内能对应微观________，与物体宏观运动状态________；机械能对应宏观机械运动，与速度、高度、形变________。 （5）一切物体在任何温度下内能________为零（因为分子永不停息运动）。 1.下列说法正确的是( ) A.分子间的作用力为0时分子势能为0 B.温度高的物体其内能一定大 C.物体的内能即物体中所有分子的热运动动能 D.温度是大量分子热运动剧烈程度的宏观反映 2.下列有关温度与分子动能、物体内能的说法中正确的是( ) A.温度升高，每个分子的动能一定都变大 B.温度升高，每个分子的平均速率一定变大 C.温度升高时，分子的平均动能一定变大 D.温度降低，物体的内能必然变小 3.分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能与分子间距离r的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A.当时，分子力为引力 B.当时，分子力为斥力 C.当时，分子力最大 D.当时，分子力为0 4.甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上。现把乙分子从处由静止释放，则( ) A.乙分子从到的过程中先加速后减速 B.乙分子从到的过程中分子势能先增大后减小 C.乙分子从到过程中呈现引力，从到过程中呈现斥力 D.乙分子从到过程中，两分子间的分子力先增大后减小，且方向不变 答案及解析 温故知新·基础填空 温故——课前知识链接 1.无规则热；引；斥 2.零；引力；斥力 3.减小；增大 4.运动；相对位置 知新——课本研习梳理 1.（1）无规则热运动；没有 （2）所有；平均；统计 （3）温度；平均动能；大 （4）相同；不同（ 5）大多数；少数；平均动能 2.（1）相互作用力（分子力）；相对位置 （2）距离；体积；物态 （3）① 引力；增大 ② 斥力；增大 ③ 零；最小 ④ 减小；增大 3.（1）所有；动能；势能；状态 （2）平均动能；距离；物质的量（分子数）；温度；体积 （3）温度；物质的量 （4）分子热运动；无关；有关 （5）不可能 基础过关·课前自测 1.答案：D 解析：分子间的作用力为0时分子势能最小，不为0，A错误；温度高的物体，分子的平均动能大，但内能还与物体质量、体积、状态有关，其内能不一定大，故B错误；物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，故C错误；温度是大量分子热运动剧烈程度的宏观反映，温度越高，分子热运动越剧烈，故D正确。 2.答案：C 解析：ABC.温度升高时，分子的平均动能一定变大，但每个分子动能不一定变大，分子的平均速率增大，但每个分子平均速率不一定变大，故AB错误，C正确； D.决定物体内能的是组成物体的分子总数、温度和体积三个因素。温度降低，内能可能减小，还有可能不变，甚至增加，故D错误。 故选C。 3.答案：B 解析：A.根据图像可知，为平衡位置的间距，当，分子力为斥力，当时，分子力为引力，故A错误； B.根据上述可知，当时，分子力为斥力，故B正确； C.根据上述可知，当时，分子力为零，故C错误； D.根据上述可知，当时，分子力为斥力，不为零，故D错误。 故选B。 4.答案：D 解析：由题意知，乙分子从到的过程中，甲、乙两分子间作用力表现为引力，方向不变，所以乙分子受的合力一直向左。由牛顿第二定律可知乙分子向左做加速运动，分子动能增大，分子势能减小，故选项A、B、C错误，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $