2018-2019版高中物理 第二章 气体 2 温度 内能 气体的压强学案 教科版选修3-3

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1、2　温度　内能　气体的压强[学习目标]　1.知道温度是分子热运动平均动能的标志，渗透统计的方法.2.知道分子势能随分子间距离变化的关系，理解分子势能与物体的体积有关.3.知道什么是内能，知道物体的内能跟物体的物质的量、温度和体积有关，知道内能和机械能的区别与联系.4.理解气体压强的微观意义．一、分子动能、温度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．分子的平均动能所有分子热运动动能的平均值．3．温度：温度标志着物体内部大量分子做无规则热运动的剧烈程度，可以作为物体分子热运动的平均动能的量度．二、分子势能、内能1．分子势能(1)定义：由分子间的相对位置决定的能．(2)

2、分子力做功和分子势能的关系分子力做正功，分子势能减少，分子力做负功，分子势能增加，且分子力做功的数值等于分子势能的变化量．(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：分子势能与分子之间的距离有关．2．物体的内能(1)物体的内能是物体中所有分子做热运动所具有的动能和分子势能的总和．(2)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由温度决定．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，同时受物态变化的影响．三、气体的压强1．气体压强的大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．2．产生原因：大量气体分子对器

3、壁的碰撞引起的．3．决定因素：(1)微观上决定于分子的平均动能和分子的密集程度；(2)宏观上决定于气体的温度T和体积V.4．压强特点：气体内部压强处处相等．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)物体温度升高，每个分子的动能都增加．(×)(2)物体温度升高，分子的平均动能增加．(√)(3)气体压强是由于气体分子间的斥力产生的．(×)(4)一定质量的气体被压缩时，气体压强一定会增大．(×)(5)分子的势能是由分子间相对位置决定的能量，随分子间距的变化而变化．(√)2．(1)1千克10℃的水比10千克2℃的铁的分子的平均动能________．(2)质量和体积一定的同种气体，温度高时气体的

4、内能________．答案　(1)大　(2)大一、分子动能　温度[导学探究]　(1)为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能？(2)物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？(3)物体运动的速度越大，其分子的平均动能也越大吗？答案　(1)分子动能是指单个分子热运动的动能，但分子运动是无规则的，因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能都不尽相同，所以研究单个分子的动能没有意义，我们主要关心的是大量分子的平均动能．(2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的．所以物体温度升高时，个别分子的动能可能减小，也可能不变．(3)不是

5、．分子的平均动能与宏观物体运动的速度无关．[知识深化]1．单个分子的动能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．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，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，个别分子的动能可能减小或不变，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．(2)由于不同物质的分子质量一般不同，所以同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，但平均速率一般不同．特别提醒　分子的平均动能与宏观上物体的运动速度无关．例1　下列关于

6、物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是(　　)A．某物体的温度是0℃，说明物体中分子的平均动能为零B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大C．物体温度升高时，分子平均动能增大D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高答案　C解析　某种气体温度是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运动，A错；当温度升高时，分子运动加剧，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，B错，C对；物体的运动速度越大，物体的动能越大，这并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高，D错．1．虽然温度是分子平均动能的标志，但是零度(0℃)时物体中分子的平均动能却不为零．2．物体

7、内分子做无规则热运动的速度和物体做机械运动的速度是完全不同的两个概念．二、分子势能[导学探究]　(1)功是能量转化的量度，分子力做功对应什么形式的能量变化呢？(2)若分子力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做什么功？分子势能如何变化？分子间距离减小时，分子力做什么功？分子势能如何变化？(3)若分子力表现为斥力，分子力做功情况以及分子势能的变化情况又如何呢？答案　(1)分子力做功对应分子势能的变化　(2)负功　分子势能增加　正功　分子势能减小