1.4 分子动能和分子势能 课件（17张PPT）

(共17张PPT)
4　分子动能和分子势能
第一章　分子动理论
学习目标
1.知道温度是分子热运动平均动能的标志。
2.了解分子势能，分子力做功对应分子势能的变化。知道分子势能跟物体的体积有关。
3.理解分子势能与分子间距离的变化关系曲线。
4.知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。
一、分子动能
1. 分子动能：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量。
分子动能是指单个分子热运动的动能，由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也可能是不同的，所以单个分子的动能没有意义。我们关心的是大量分子的平均动能。
2. 分子的平均动能
定义：物体内所有分子的动能的平均值．
决定因素：物体的温度是分子热运动的平均动能的标志．温度升高的物体，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或不变，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．
3. 物体内分子的总动能
物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和，它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积。物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关。
二、分子势能
地面上的物体，由于与地球相互作用
重力势能
发生弹性形变的弹簧， 相互作用
弹性势能
分子间相互作用
分子势能
1．分子势能：分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关，分子组成的系统具有分子势能。
① 当 r > r0 时，分子力表现为引力，若r增大，需克服引力做功，分子势能增加。
③ 当 r = r0 时，分子力为零，分子势能最小。
② 当 r < r0 时，分子力表现为斥力，若r减小，需克服斥力做功，分子势能增加。
分子力、分子势能与分子间距离的关系
2. 分子势能的特点
由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化而变化。分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关。
3. 分子势能的影响因素
(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关。
(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的。
特别提醒：
分子永不停息地做无规则热运动，不管温度多少，分子平均动能都不会为零。分子势能为零也不能等同分子没有势能。势能是一个相对量，在规定的零势能位置，分子势能为零，分子势能也可以为负值，表示分子势能小于零。
三、内能
定义：物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和。
特点：内能具有普遍性.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
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。
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。
内能和温度的关系
温度越高
分子的无规则运动越激烈
分子的动能越大
组成物体的所有分子的动能总和增加
物体的内能也就增加
内能 机械能
对应的运动形式 与热运动对应 与机械运动对应
常见的能量形式 分子动能与分子势能 动能、重力势能、弹性势能
影响因素 温度、质量、体积 质量、速度、高度、形变量
联系 内能和机械能的物理本质是一样的。机械能是宏观的物体运动，内能是组成物体的微粒(原子)的运动的总和。 内能和机械能的比较
分子动能 分子势能 内能
定义 分子无规则运动的动能 分子间有作用力，由分子间相对位置决定的势能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和
影 响 因 素 微观 分子热运动的剧烈程度 分子距离 分子热运动剧烈程度
分子距离
分子个数
宏观 温度 体积 温度 体积 质量
分子动能、势能及内能的比较
巩固练习
1.对不同的物体而言，下列说法中正确的是(　　)
A.高温物体内分子的平均动能一定比低温物体内分子的平均动能大
B.高温物体内每一个分子的动能一定大于低温物体内每一个分子的动能
C.高温物体内分子运动的平均速率一定比低温物体内分子运动的平均速大
D.高温物体内每一个分子运动的速率一定大于低温物体内每一个分子运动的速率
A
2. (多选)关于内能下，下列说法正确的是（ ）
A.相同质量的两种物体，升高相同的温度，内能的增量一定相同
B.一定质量的0℃水结0℃成冰，内能一定减小
C.一定质量气体的体积增大，但既不吸热也不放热，能能一定减小
D.相同质量的两个物体，运动物体 的内能一定大于静止的物体的内能
BC
3. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互靠近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法中正确的是(　　)
A．在r＝r0时，分子势能为零
B．在r＝r0时，分子势能最小，但不为零
C．在r>r0阶段，分子势能一直减小
D．在rBC
4. 对于物体内能的理解，下列说法正确的是(　 　)
A.一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和
B.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大
C.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
D.物体的内能跟物体的温度和体积有关E.物体温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变
ACD