分子動能和分子勢能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道分子的動能,知道物體的溫度是分子平均動能大小的標(biāo)準(zhǔn)。2.知道分子的勢能跟物體的體積有關(guān),知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律。3.知道什么是物體的內(nèi)能,物體的內(nèi)能與哪個宏觀量有關(guān),能區(qū)別物體的內(nèi)能和機(jī)械能?!緦W(xué)習(xí)重難點】掌握三個概念(分子動能、分子勢能、物體內(nèi)能)?!緦W(xué)習(xí)過程】一、知識儲備1.分子動理論(1)_______________________________________________。(2)_______________________________________________。(3)_______________________________________________。2.氣體壓強(qiáng)的微觀解釋氣體的壓強(qiáng)是_______________________________________________而產(chǎn)生的。二、新知學(xué)習(xí)(一)分子動能1.分子動能:_____________________________________________叫做分子動能。2.平均動能:_____________________________________________叫做平均動能。實驗:擴(kuò)散快慢與溫度的關(guān)系結(jié)論:________________________________________________________________。3.溫度:(1)宏觀含義:溫度是表示___________________________________。(2)微觀含義(即從分子動理論的觀點來看):溫度是_____________________的標(biāo)志,溫度越高,物體分子熱運(yùn)動的平均動能____________。需要注意:(1)同一溫度下,不同物質(zhì)分子的平均動能都相同。但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不一定相同。所以分子熱運(yùn)動的平均速率也不一定相同。
(2)溫度反映的是大量分子平均動能的大小,不能反映個別分子的動能大小,同一溫度下,各個分子的動能不盡相同。例題1:有甲、乙兩種氣體,如果甲氣體內(nèi)分子平均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大,則(C)A.甲氣體溫度一定高于乙氣體的溫度B.甲氣體溫度一定低于乙氣體的溫度C.甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度D.甲氣體的每個分子運(yùn)動都比乙氣體每個分子運(yùn)動的快(二)分子勢能地面上的物體,由于與地球相互作用:____________________發(fā)生彈性形變的彈簧,相互作用:___________________1.分子勢能:分子間存在著相互作用力,因此分子間所具有的由____________所決定的能。2.分子勢能與分子間距離的關(guān)系(1)當(dāng)r≈_________m數(shù)量級時,分子的作用力的合力為零,此距離為r0。(2)當(dāng)r<r0時,分子間的作用力表現(xiàn)為________,要減小分子間的距離必須________________做功,因此,分子勢能隨分子間距離的減小而________。(3)當(dāng)r>r0時,分子間的相互作用表現(xiàn)為________,要增大分子間的距離必須________________做功,因此,分子勢能隨分子間的距離增大而________。例題2:如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點O,乙分子位于x軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間的距離的關(guān)系如圖中曲線所示。F>0為斥力,F(xiàn)<0為力。a、b、c、d為x軸上四個特定的位置。現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,則(BC)
A.乙分子由a到b做加速運(yùn)動,由b到c做減速運(yùn)動B.乙分子由a到c做加速運(yùn)動,到達(dá)c時速度最大C.乙分子由a到b的過程中,兩分子間的分子勢能一直減小D.乙分子由b到d的過程中,兩分子間的分子勢能一直增大(三)物體的內(nèi)能1.物體的內(nèi)能:物體中所有分子做熱運(yùn)動的____________________________叫做物體的內(nèi)能。也叫做物體的________________。2.任何物體都具有內(nèi)能。因為一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動并且相互作用著的分子所組成。3.決定物體內(nèi)能的因素(1)從宏觀上看:物體內(nèi)能的大小由物體的__________、__________和__________三個因素決定。(2)從微觀上看:物體內(nèi)能的大小由__________________________________,____________________________和______________________________三個因素決定。課堂討論:下列各個實例中,比較物體的內(nèi)能大小,并說明理由。①一塊鐵由15℃升高到55℃,比較內(nèi)能。②質(zhì)量是1kg50℃的鐵塊與質(zhì)量是0.1kg50℃的鐵塊,比較內(nèi)能。③質(zhì)量是1kg100℃的水與質(zhì)量是1kg100℃的水蒸氣,比較內(nèi)能。提問:一輛汽車的車廂內(nèi)有一氣瓶氧氣,當(dāng)汽車以60km/h行駛起來后,氣瓶內(nèi)氧氣的內(nèi)能是否增加?理解:內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動動能和分子勢能之總和,而不是分子定向移動的動能。另一方面,物體機(jī)械能增加,內(nèi)能不一定增加。
4.物體的內(nèi)能跟機(jī)械能的區(qū)別內(nèi)能機(jī)械能對應(yīng)的運(yùn)動形式常見的能量形式影響因素大小聯(lián)系【練習(xí)鞏固】1.有甲、乙兩個分子,甲分子固定不動,乙分子由無窮遠(yuǎn)處逐漸向甲靠近,直到不再靠近為止,在這整個過程中,分子勢能的變化情況是(D)A.不斷增大B.不斷減小C.先增大后減小D.先減小后增大2.下列說法正確的是(D)A.分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能B.物體內(nèi)分子勢能由物體的溫度和體積決定C.物體的速度增大時,物體的內(nèi)能增大D.物體的動能減小時,物體的溫度可能增加3.氫氣和氧氣的質(zhì)量、溫度都相同,在不計分子勢能的情況下,下列說法正確的是(BD)A.氧氣的內(nèi)能較大B.氫氣的內(nèi)能較大C.兩者的內(nèi)能相等D.氫氣分子的平均速率較大4.關(guān)于分子動能,正確的說法是(C)A.某種物體的溫度是0℃說明物體中分子的平均動能為零B.物體溫度升高時,每個分子的動能都增大C.物體溫度升高時,分子的平均動能增大D.物體的運(yùn)動速度越大,則物體的溫度越高
5.對于20℃的水和20℃的水銀,下列說法正確的是(AD)A.兩者的分子平均動能相同B.水銀的分子平均動能比水的大C.兩者的分子平均速率相同D.水銀分子的平均速率比水分子的平均速率小6.下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法中正確的是(D)A.0℃的水比0℃的冰的內(nèi)能大B.物體運(yùn)動的速度越大,則內(nèi)能越大C.水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大D.100g0℃的冰比100g0℃的水的內(nèi)能小