1.4 分子动能与势能 课件—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第三册.pptx

第4节分子动能与势能第一章分子动理论1 1、知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分、知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志。子热运动平均动能的标志。2 2、知道什么是分子的势能；知道改变分子间的距离，、知道什么是分子的势能；知道改变分子间的距离，分子势能就发生变化；知道分子势能跟物体体积有关。分子势能就发生变化；知道分子势能跟物体体积有关。3 3、知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有、知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。关。4 4、能够区别内能和机械能。、能够区别内能和机械能。学习目标知识点 分子动能分子动能：做热运动的分子，都具有动能，这就是分子动能。分子动能是指单个分子热运动的动能，但是物体内各个分子的动能不尽相同，在研究热现象时，我们研究的是大量分子的行为，所以对单个分子的动能的研究没有意义，我们关心的是大量分子的平均动能。1新知探究知识点 分子动能分子热运动的平均动能是所有分子动能的平均值，温度是分子平均动能的标志，这就是温度的微观含义。在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，温度升高，分子平均动能增加，温度降低，分子平均动能减少。1新知探究知识点 分子动能分子运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和，它等于分子的平均动能与分子数的乘积，即它与物体的温度和所含的分子数目有关。1新知探究知识点 分子动能(2)特点：物体中分子热运动的速率大小不一，所以各个分子的动能也有大有小，而且再不断改变1新知探究知识点 分子动能2.分子平均动能：所有分子的动能的平均值。温度越高，分子热运动的平均动能越大；温度越低，分子热运动的平均动能越小。1新知探究知识点 分子动能温度的意义：温度在宏观上的意义是表示物体的冷热程度。而它又是大量分子热运动平均动能大小的标志，这是温度的微观含义。1新知探究知识点 分子动能同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同，但由于不同物质的分子质量不一定相同，所以分子热运动的平均速率也不一定相同。温度反映的是大量分子平均动能的大小，不是反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同。1新知探究知识点 分子动能温度的本质：温度是分子热运动的平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现：平均动能大，在宏观上表现为物体的温度高，温度是大量分子热运动的集体表现，是含有统计意义的，对于个别分子来说，温度是没有意义的。1新知探究知识点 分子动能分子热运动的平均动能是所有分子动能的平均值，温度是分子平均动能的标志，这就是温度的微观含义。在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，温度升高，分子平均动能增加，温度降低，分子平均动能减少。1新知探究知识点 分子势能(1)分子势能：组成物质的分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这种势能叫做分子势能。(2)分子势能的特点：由分子间相对位置决定的能量，随分子间距的变化而变化。分子势能是标量。2新知探究知识点 分子势能(3)变化分析依据：由于分子间既存在引力，又存在斥力，分子间距离变化时，既要考虑引力做功，又要考虑斥力做功，为简化起见，用分子间的合力做功分析势能变化，W0，势能减少，W0，势能增加。2新知探究知识点 分子势能(4)分子势能的大小和分子间距离的关系2新知探究知识点 分子势能2新知探究知识点 分子势能2新知探究说明(1)势能的大小与物体间距离的关系有一个共同的规律：不论是重力势能、弹性势能、分子势能，还是电势能，当它们之间的距离发生变化时，它们之间的相互作用力如果是做正功，势能都要减小；如果是做负功，势能都要增大。名师指点说明名师指点说明(3)分子势能最小与分子势能为零绝不是一回事。名师指点知识点 物体的内能(1)物体的内能：物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成的，因此任何物体都是有内能的。3新知探究知识点 物体的内能(2)任何物体都具有内能，因为一切物体都是由不停地做无规则热运动且相互作用着的分子组成的。内能是对一个宏观物体而言的，不存在某个分子内能的说法。3新知探究知识点 物体的内能(3)内能的决定因素物体的内能跟物体的温度和体积有关。温度发生变化，分子的平均动能发生变化；物体的体积发生变化，分子势能发生变化。还要注意，物体的内能还与物体所含的分子数有关，因为内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和。3新知探究内能与机械能的区别与联系物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。内能是由大量分子做热运动和分子间相对位置所决定的能，机械能是由物体做机械运动和物体形变所决定的能；机械能在一定条件下可以为零。但内能永远不为零，它们的区别与联系如下表所示。名师指点内能与机械能的区别与联系名师指点图象法分析分子势能的变化名师指点分子势能与距离的关系可用下表来表示，用此表来帮助解题，抓住距离为r0时，分子势能最小的特点，解题非常简捷。名师指点1.一块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能相等C铁分子的平均速率与铝分子的平均速率相等D以上说法均不正确课堂训练解析：两物体温度相等，说明它们分子的平均动能相等，因为温度是分子运动平均动能的标志；由于没有说明铁与铝的质量，只有当它们所含分子数目一样时，分子总动能才相等，故A错；分子平均动能相等，但对每个分子而言，它运动的速率是变化的，且每个分子的速率都是不同的，有的快也有的慢，所以每个分子的动能相等的说法不正确，故B错；虽然分子的平均动能相等，但铁分子、铝分子质量不同，因此分子平均速率不等，所以C错。故只有D正确。答案：D课堂训练点睛：平均速率与平均动能平均速率与分子种类有关，平均动能只与温度有关。1温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应，对于个别分子或几十个、几百个分子热运动的动能大小与温度是没有确定关系的。2分子的平均动能大小只由温度决定，与物质的种类无关。也就是说，只要处于同一温度下，任何物质分子做热运动的平均动能都相同。由于不同物质分子的质量不尽相同，因此，在同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小也不相同。课堂训练2.关于分子势能，下列说法正确的是()A分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大B分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越小C物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化D物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小课堂训练解析：分子间的作用力表现为引力，分子间的距离减小时，分子力做正功，因此分子势能随分子间距离的减小而减小，所以A错误；分子力为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的减小而增大，所以B错误；物体在热胀冷缩时，体积发生变化，说明分子势能发生变化，所以C正确；物体在做自由落体运动时，物体重力势能减小，分子势能与重力势能无关，所以D错误。答案：C课堂训练点睛：分子力做功由于物体分子间距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应着宏观的物体体积变化。但是，同样是物体体积增大(或减小)，有时表现为分子势能增大(或减小)(在一定范围内)；有时表现为分子势能减小(或增大)(在一定范围内)。分子势能与物体体积有关，但不能简单理解成物体体积越大，分子势能就越大；体积越小，分子势能就越小。如0 的水变成0 的冰后，体积变大，但分子势能减小。所以一般来说，物体体积变化了，其对应的分子势能也将发生变化。具体怎么变化，关键要看在变化过程中分子力做正功还是负功。课堂训练3.下列说法正确的是()A分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B物体内分子势能由物体的温度和体积决定C物体的速度增大时，物体的内能增大D物体的动能减小时，物体的温度可能增加课堂训练解析：内能是指整个物体的，是从宏观上而言的，一个分子无内能可言，选项A是错误的；物体的分子势能由分子间距离决定，宏观上反映为物体体积的变化，所以选项B也是错误的；物体的内能与物体做宏观机械运动的速度无关，故选项C也是错误的；物体的温度由分子的平均动能决定，与物体宏观运动的动能无关，因此选项D是正确的。答案：D课堂训练谢谢