2019-2020学年高中物理第七章分子动理论第5节内能讲义含解析新人教版选修3_.pdf

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1、第5节内能1.做热运动的分子具有的动能，即为分子动能。2．所有分子动能的平均值叫分子热运动的平均动能，温度是分子热运动的平均动能的标志。3．分子势能由分子间的相互位置决定，从宏观上看，分子势能与物体的体积有关。4．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能。5．物体的内能大小由物质的量、物体的温度及物体的体积共同决定。一、分子动能1．定义由于分子永不停息地做无规则热运动而具有的能。2．分子的平均动能所有分子热运动动能的平均值。3．温度的微观意义温度是分子热运动的平均动能的标志。二、分子势能1．定义：由分

2、子间的分子力和分子间的相互位置决定的能。2．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。3．分子势能与分子间距离的关系(1)当r>r时，分子力表现为引力，若r增大，需克服引力做功，分子势能增大。0(2)当r

3、的每个分子的动能都大。(×)(2)20℃的水和20℃的铜的分子平均动能相同。(√)(3)物体的体积增大，分子势能一定增大，体积减小，分子势能一定减小。(×)(4)物体运动的速度越快，内能越大。(×)(5)某种物体的温度是0℃，说明物体中分子的平均动能为零。(×)(6)分子力做正功，分子势能减小。(√)2．合作探究——议一议(1)在热现象的研究中，为什么研究单个分子的动能没有意义，而是要研究所有分子的动能的平均值？提示：物体内分子是大量的，各个分子的速度大小不同，因此，每个分子的动能大小不同，并且还在不断地改变。由于热

4、现象是大量分子热运动的结果，因此研究单个分子运动的动能没有意义，而是要研究大量分子运动的平均动能。(2)物体做加速运动时，其内能是否一定增大？提示：不一定。物体的内能是指物体内所有分子的热运动动能和分子势能之和。物体做加速运动对应物体的动能增大，但物体的内能有可能增大、不变或减小。(3)为什么说任何物体在任何情况下都具有内能？提示：内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，由于组成物体的分子永不停息地做无规则运动，所以任何物体的分子都具有动能；分子间有相互作用的引力和斥力，因此分子间还有分子势能，所以说任何物

5、体在任何情况下都具有内能。对温度及分子动能的理解1．单个分子的动能(1)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子的动能时刻发生变化。(2)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，研究单个分子的动能没有实际意义。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，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的。(2)同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，由于不同物质的分子质量一般不同，所以平均速率一般不同。(3)分

6、子平均动能与物体的机械运动状态无关，物体速度大，分子平均动能不一定大。3．对温度的理解(1)宏观意义：温度表示物体的冷热程度。(2)微观意义：温度是物体分子的热运动平均动能大小的标志。(3)温度是一个“统计”概念：它的研究对象是组成物体的所有分子整体，对单个分子说温度高低是没有意义的，故说“某个分子的温度升高”是不科学的。1．当物体的温度升高时，下列说法中正确的是()A．每个分子的温度都升高B．每个分子的热运动都加剧C．每个分子的动能都增大D．物体分子的平均动能增大解析：选D温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平

7、均动能增加；温度降低，分子平均动能减少；但并不是每个分子的动能都变化，温度是大量分子的统计结果，对少数几个分子谈温度是没有意义的，故D对。2．有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平均速率比乙气体内平均速率大，则()A．甲气体的温度一定高于乙气体的温度B．甲气体的温度一定低于乙气体的温度C．甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度D．甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动得快解析：选C认为气体分子平均速率大，温度就高，这是对气体温度的微观本质的错误认识，气体温度是气体分子平均动能的标志，而分子的平均动能不仅与分子的

8、平均速率有关，还与分子的质量有关。本题涉及两种不同气体(分子质量不同)，它们的分子质量无法比较，因而无法比较两种气体温度的高低，故A、B错误，C正确；速率的平均值大，并不一定每个分子速率都大，故D错误。3．一块100℃的铁与一块100℃的铝相比，以下说法中正确的是()A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B．铁的每个分子动能与铝的每个分子动