75《内能》（57张PPT）.ppt

新课标人教版课件系列高中物理选修选修3-33-37.5内能教学目标教学目标v1了解组成物质的分子具有动能及势能，并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。v2理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。v教学重点教学重点v 物体的内能是一个重要的概念，是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。v教学难点教学难点v 分子势能。复习引入：复习引入：1、物质是由大量分子组成的，分子、物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级是直径的数量级是10-10m 2、分子的运动是热运动，布朗运动是、分子的运动是热运动，布朗运动是分子无规则运动的间接反映。分子无规则运动的间接反映。分子间有空隙分子间有空隙1 1、气体容易被压缩，说明气体分子之间、气体容易被压缩，说明气体分子之间 有空隙有空隙2、水和酒精混合后总体积变小，说明、水和酒精混合后总体积变小，说明 液体分子之间有空隙液体分子之间有空隙3、高压压缩钢筒中的油，发现油透过筒、高压压缩钢筒中的油，发现油透过筒 壁渗出，说明钢微粒之间也有空隙壁渗出，说明钢微粒之间也有空隙一、分子力间存在相互作用力一、分子力间存在相互作用力 分子有空隙，而大量分子能聚在一起形分子有空隙，而大量分子能聚在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力成固体或液体，说明分子间存在引力1、通过举例说明分子间存在引力、通过举例说明分子间存在引力拉伸的物体拉伸的物体两块铅紧压在一起两块铅紧压在一起2、通过举例说明分子间存在斥力、通过举例说明分子间存在斥力压缩物体压缩物体分子之间有相互作用的引力和斥力分子之间有相互作用的引力和斥力v当两个分子处于平衡位置时当两个分子处于平衡位置时,v引力等于斥力引力等于斥力. .v当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时, ,斥力大于引力斥力大于引力. .v当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时, ,斥力小于引力斥力小于引力. .v当两个分子间的距离大于当两个分子间的距离大于r r0 0十倍以上时十倍以上时, ,引力和引力和斥力均趋于零斥力均趋于零. .r0引力引力引力引力斥力斥力斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )r0引力引力引力引力斥力斥力斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )当两个分子之间的距离逐渐减小时当两个分子之间的距离逐渐减小时r0引力引力引力引力斥力斥力斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )当两个分子之间的距离逐渐减小时当两个分子之间的距离逐渐减小时r0引力引力引力引力斥力斥力斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )当两个分子之间的距离逐渐减小时当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力斥力r0引力引力引力引力斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )当两个分子之间的距离逐渐减小时当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力斥力r0引力引力引力引力斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )当两个分子之间的距离逐渐减小时当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力斥力r0引力引力引力引力斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )当两个分子之间的距离逐渐减小时当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力斥力r0引力引力引力引力斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )当两个分子之间的距离逐渐减小时当两个分子之间的距离逐渐减小时r0斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )当两个分子之间的距离逐渐减小时当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力斥力引力引力 引力引力r0( (平衡位置平衡位置) )斥力斥力引力引力 引力引力斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力引力引力斥力斥力斥力斥力( (平衡位置平衡位置) )斥力斥力斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力引力引力( (平衡位置平衡位置) )当两个分子之间的距离逐渐增大时当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力引力引力( (平衡位置平衡位置) )斥力斥力斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力引力引力( (平衡位置平衡位置) )斥力斥力斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力引力引力( (平衡位置平衡位置) )斥力斥力斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时当两个分子之间的距离逐渐增大时r0( (平衡位置平衡位置) )引力引力引力引力斥力斥力斥力斥力r0( (平衡位置平衡位置) )(对外表现为引力对外表现为引力)引力引力引力引力斥力斥力斥力斥力(3)当rr0时，随r 的增加，F引、F斥都减小，F斥比F引减小得快，F斥F引，分子力表现为引力r10r0引力和斥力均趋于零. （4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0r10r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0引力和斥力均趋于零. r10r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0引力和斥力均趋于零. r10r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零. r10 r0（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零. d分子力和分子间距的变化图分子力和分子间距的变化图 分子间既有引力，也有斥力，引力分子间既有引力，也有斥力，引力和斥力同时存在。都随分子间距离和斥力同时存在。都随分子间距离r的增的增大而减小，随大而减小，随r的减小而增大，但斥力比的减小而增大，但斥力比引力变化得快。实际表现出来的分子力引力变化得快。实际表现出来的分子力是引力与斥力的合力。是引力与斥力的合力。小结小结：分子势能：分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能分子势能：分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能分子的势能分子的势能地面上的物体地面上的物体, ,由于与地球相互作用由于与地球相互作用重力势能重力势能发生弹性形变的弹簧发生弹性形变的弹簧, , 相互作用相互作用弹性势能弹性势能分子间相互作用分子间相互作用分子势能分子势能说明说明（1 1）如果如果r rr r0 0分子势能随分子势能随r r增大而增大，增大而增大，这与弹簧拉伸这与弹簧拉伸相似相似；如果；如果r rr r0 0，分子势能随，分子势能随r r减小而增大，减小而增大，这与弹簧压缩这与弹簧压缩相似相似；r=rr=r0 0势能势能最小最小. . （2 2）一个物体的体积改变，分子势能也随改变，因此分子一个物体的体积改变，分子势能也随改变，因此分子势能和它的体积有关。势能和它的体积有关。二、分子势能二、分子势能说明说明（1）如果如果rr0分子势能随分子势能随r增大而增大，增大而增大，这与弹簧拉伸相似；如果这与弹簧拉伸相似；如果rr0，分子势能随，分子势能随r减小而增大，这与弹簧压缩相似；减小而增大，这与弹簧压缩相似；r=r0势能势能最小最小. 三、物体的内能三、物体的内能 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的热力学能，也叫内能。总和，叫做物体的热力学能，也叫内能。 内能和物体的温度和体积有关，内能和物体的温度和体积有关，还和物体所含还和物体所含的分子数有关。的分子数有关。 机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的能，机械能中的动能和势能为物体的动能和势能能，机械能中的动能和势能为物体的动能和势能内能与机械能的区别内能与机械能的区别 内能是由大量分子的热运动和分子的相对位置内能是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能，内能中的动能和势能是物体内分子的所决定的能，内能中的动能和势能是物体内分子的全部动能和势能全部动能和势能 机械能可以为零；内能不为零机械能可以为零；内能不为零它们之间可以转化它们之间可以转化二 、 物 体 的 内 能二 、 物 体 的 内 能分子因热运动而具有的能量分子因热运动而具有的能量同温度下各分子的分子动能同温度下各分子的分子动能K 不同不同分子动能的平均值仅和温度有关分子动能的平均值仅和温度有关分 子分 子动 能动 能分子间因有相互作用力而具有的、由它分子间因有相互作用力而具有的、由它们相互位置决定的能量们相互位置决定的能量 rr0时时,rP;0时时,rP。0时，时，P最低最低P随物态的变化而变化随物态的变化而变化分 子分 子势 能势 能物体内所有分子的物体内所有分子的K 和和P 总和总和物体的内能与温度和体积有关物体的内能与温度和体积有关物体物体内能内能巩固练习：巩固练习：1、下列说法中，哪些是错误的、下列说法中，哪些是错误的A。 两块铅压紧以后能连在一起，说明铅块中两块铅压紧以后能连在一起，说明铅块中铅分子间有引力铅分子间有引力B。 固体和液体很难被压缩，说明分子间存在固体和液体很难被压缩，说明分子间存在相互排斥的力相互排斥的力C。 碎玻璃不能拚在一起，是由于分子间存在碎玻璃不能拚在一起，是由于分子间存在相互作用的斥力相互作用的斥力D 。拉断一根绳子需一定大小的拉力，说明分。拉断一根绳子需一定大小的拉力，说明分子间存很强的引力子间存很强的引力2、下列现象和结论正确的是、下列现象和结论正确的是A 。液体和固体很难被压缩，说明液体和固体。液体和固体很难被压缩，说明液体和固体分子间存在斥力分子间存在斥力B 。液体和固体很难被压缩，说明液体和固体。液体和固体很难被压缩，说明液体和固体分子间无间隙分子间无间隙C 。物体不易被拉断，说明分子间存在着引力。物体不易被拉断，说明分子间存在着引力D。 金属分子能聚集到一起形成金属块说明金金属分子能聚集到一起形成金属块说明金属原子间的作用力一直表现为引力属原子间的作用力一直表现为引力3、将下列实验事实与产生的原因对应起来、将下列实验事实与产生的原因对应起来A. 水与酒精混合体水与酒精混合体积变小积变小 B. 固体很难被压缩固体很难被压缩C.细绳不易拉断细绳不易拉断 D.糖在热水中溶解得糖在热水中溶解得快快E.冰冻食品也会变干冰冻食品也会变干1.固体分子也在不停地运固体分子也在不停地运动动2.分子运动的剧烈程度与分子运动的剧烈程度与温度有关温度有关3.分子间存在着引力分子间存在着引力4.分子间存在着斥力分子间存在着斥力5.分子间存在着空隙分子间存在着空隙4、关于分子间的相互作用力，下列说法、关于分子间的相互作用力，下列说法中正确的是中正确的是A、分子间同时存在着引力和斥力。、分子间同时存在着引力和斥力。B、实际表现出来的分子是引力和斥力的合、实际表现出来的分子是引力和斥力的合力。力。C、当分子间的距离、当分子间的距离r=r0时，分子间不存在时，分子间不存在作用力。作用力。D、当分子间的距离缩小时，引力减小，斥、当分子间的距离缩小时，引力减小，斥力增大。力增大。rr0f引f斥0Frr00EPF分做正功，EP减小； F分做负功，EP增大。7 7、下列说法正确吗、下列说法正确吗? ?A A、物体所有分子的动能的总和、物体所有分子的动能的总和= =物体的动能物体的动能B B、速度快的分子比速度慢的分子温度高、速度快的分子比速度慢的分子温度高C C、温度高物体中的分子运动速度大于温度低的物体、温度高物体中的分子运动速度大于温度低的物体 中的分子运动速度中的分子运动速度. .8. 10Kg 500C 水分子的平均动能水分子的平均动能_1Kg 500C 水分子平均动能水分子平均动能10Kg 500C 水的内能水的内能_ 1Kg 500C 的水的内能的水的内能9、关于内能，下列说法正确的是、关于内能，下列说法正确的是A、温度相同的物体内能一样多、温度相同的物体内能一样多B、一罐气放在卡车上随卡车做加速运动，罐中气体、一罐气放在卡车上随卡车做加速运动，罐中气体动能越来越大，所以内能也越来越大动能越来越大，所以内能也越来越大C、一定质量的物体的内能，由温度和体积决定、一定质量的物体的内能，由温度和体积决定D、某物体的内能为、某物体的内能为E，含分子数为，含分子数为n个，那么每个分个，那么每个分子的内能为子的内能为E/n 10、关于内能，下列说法正确的是、关于内能，下列说法正确的是A、温度相同的物体内能一样多、温度相同的物体内能一样多B、一罐气放在卡车上随卡车做加速运动，罐中气体、一罐气放在卡车上随卡车做加速运动，罐中气体动能越来越大，所以内能也越来越大动能越来越大，所以内能也越来越大C、一定质量的物体的内能，由温度和体积决定、一定质量的物体的内能，由温度和体积决定D、某物体的内能为、某物体的内能为E，含分子数为，含分子数为n个，那么每个分个，那么每个分子的内能为子的内能为E/n 机械能增大机械能增大11. 10Kg1000C水的内能水的内能_10Kg1000C的水蒸气的水蒸气 的内能的内能10Kg 00C 水的内能水的内能_10Kg 00C 的冰的内能的冰的内能