高中物理第2章气体2温度内能气体的压强教师用书教科版选修3-3.pdf

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1、精品教案可编辑温度内能气体的压强学 习 目 标知 识 脉 络1.知道温度是分子热运动平均动能的标志(重点)2.知道分子势能跟物体的体积有关，了解分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律(重点、难点)3.理解分子势能与分子间距离的变化关系曲线(难点)4.知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关(重点)5.理解气体压强产生的原因及决定因素(重点)分子动能温度先填空 1分子动能：分子由于做热运动所具有的动能2平均动能：大量分子动能的平均值3温度与平均动能的关系(1)温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小(2)分子热运动的平均动能与物体的温度成正比(3)温度的微观本质：温度是

2、物体内分子热运动平均动能的标志再判断 1温度是分子平均动能的标志()精品教案可编辑2温度升高时，物体的每个分子的动能都将增大()3分子的平均动能的大小与物质的种类有关()后思考 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1单个分子的动能(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零(2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子动能大小不同并且时

3、刻在变化(3)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，个别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，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大个别分子动能可能增大也可能减小，个别分子甚至几万个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的(2)只要温度相同，任何分子的平均动能都相同由于不同物质的分子质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质的分子运动平均速率大小一般不相同1关于温度，以下说法正确的是()A温度是表示物体冷热程度的物理量B温度是物体内大量分子平均速率的标志C温度是物体内大量分子平均动能的标

4、志D一切具有相同的温度的物体其分子平均动能也相等精品教案可编辑E不同的物质、温度相同、分子的总动能相同【解析】在宏观上，温度表示物体的冷热程度，在微观上，温度是分子平均动能的标志，A、C、D 正确，B、E 错误【答案】ACD2当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是()【导学号：74320024】A两种气体分子的平均动能相等B氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能D两种气体分子热运动的总动能不相等E两种气体分子热运动的平均速率相等【解析】温度相同，两种气体分子的平均动能相等，A 对，C 错；因两种气体分子的质量不同，平均动能又相等，所以分

5、子质量大的(氧气)分子平均速率小，故B 对，E 错；由于两种气体的摩尔质量不同，物质的量不同(质量相同)，分子数目就不等，故总动能不相等，选项 D 对【答案】ABD3关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是()A某种物体的温度是0，说明物体中分子的平均动能为零B物体温度升高时，某个分子的动能可能减小C物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D物体的运动速度越大，则物体的温度越高E物体的温度与物体的速度无关【解析】某种物体温度是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，从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在

6、统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，说明分子运动剧烈，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增精品教案可编辑大；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不表示物体内部分子的热运动加剧，则物体的温度不一定高，所以B、C、E 正确【答案】BCE关于温度的两个注意事项1因为温度是分子平均动能的唯一标志，所以会误认为0 的物体中分子的平均动能也为零，要正确理解0 的意义2温度是物体分子平均动能的标志，而不是物体分子动能的标志分子势能内能先填空 1分子势能：由于分子间存在分子力，分子具有的由分子间的相对位置决定的势能2分子势能的决定因素(1)宏观上：与物

7、体的体积有关(2)微观上：与分子间的距离有关若rr0，当r增大时，分子势能增加若rr0，当r减小时，分子势能增加若rr0，分子势能最小3内能：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和4内能的普遍性：组成任何物体的分子都在做无规则的热运动，所以任何物体都具有内能5内能的决定因素(1)物体所含的分子总数由物质的量决定(2)分子的热运动平均动能由温度决定精品教案可编辑(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再判断 1任何物体都具有内能()2物体内能只与温度有关()3物体的温度降低体积变大时，物体的内能一定变大()后思考 0 的冰熔化为 0 的

8、水时，内能是否发生变化？【提示】0 的冰熔化为 0 的水，温度不变，分子的平均动能不变，但由于冰的体积减小，变成水后分子势能发生变化，故内能发生变化1分子势能与分子力做功的关系(1)分子力做正功，分子势能减少，分子力做了多少正功，分子势能就减少多少(2)分子力做负功，分子势能增加，克服分子力做了多少功，分子势能就增加多少2分子势能与分子间距的关系如图 2-2-1为分子间作用力F合和分子势能Ep随r变化的图像可以看到：图 2-2-1(1)当rr0时，F合0，Ep最小(若以分子间距无限远处为零势能点，则此时Epr0时，F合0，即为引力，所以此时增大r，克服分子力做功，Ep增大(3)当r0 即为斥力

9、，所以此时减小r，克服分子力做功，Ep增大3分子势能与体积的关系精品教案可编辑分子势能与体积有关，一般体积变化，势能就变化(气体除外)，但不能说体积变大，势能就变大4内能的决定因素(1)从宏观上看：物体内能的大小由物体的物质的量、温度和体积三个因素决定(2)从微观上看：物体的内能由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定5内能与机械能的区别和联系项目内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体的机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能或弹性势能能量存在的原因物体内大量分子的热运动和分子间存在相互作用力由于物体做机械运动和物体发生弹性形变或被举高影响因

10、素物质的量、物体的温度和体积物体的机械运动的速度、离地高度(或相对于参考平面的高度)或弹性形变能否为零永远不能等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化4一辆运输瓶装氧气的货车，由于某种原因，司机紧急刹车，最后停下来，则下列说法不正确的是()A汽车机械能减小，氧气内能增加B汽车机械能减小，氧气内能减小C汽车机械能减小，氧气内能不变D汽车机械能减小，汽车(轮胎)内能增加精品教案可编辑E汽车机械能减小，汽车(轮胎)内能减小【解析】氧气温度不变，体积没变，内能不变，A、B 错，C 对；汽车机械能减小，转化为内能，D 对，E错【答案】ABE5下列叙述正确的是()【导学号：74320025】

11、A若分子间距离rr0时，两分子间分子力F 0，则当两分子间距离由小于r0逐渐增大到 10r0过程中，分子间相互作用的势能先减小后增大B对一定质量气体加热，其内能一定增加C物体的温度越高，其分子的平均动能越大D布朗运动就是液体分子热运动E气体体积增大时气体分子势能一定增大【解析】(1)当rr1时，分子间的作用力表现为引力B当rr1时，分子间的作用力表现为斥力C当rr2时，分子间的作用力为零D在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功E当rr1时，随着r的减小，分子势能增大，分子间相互作用的引力和斥力也增大【解析】当rr2时，分子力为零，分子势能最小，则当r大于r2时，分子间的作用力表现为引

12、力，故A 错误，C 正确；当rr1r2时，分子间的作用力表现为斥力，故B 正确；Ep在r由r1变到r2的过程中，分子力是斥力，则分子力做正功，故D 错误；当rpB，乙容器中pCpDD当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大E当温度升高时，pA、pB不变，pC、pD均增大【解析】甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B 错；液体的压强p gh，hAhB，可知pApB，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，pCpD，C 对；温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，D 错，E对要选错误的，故选A、B、D.【答案】ABD气体压强的分析技巧1 明确气体压强产生的原因大量做无规则运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞 压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力2明确气体压强的决定因素气体分子的密集程度与平均动能3只有知道了两个因素的变化，才能确定压强的变化，任何单个因素的变化都不能决定压强是否变化