☆大庆英杰物理工作室☆2015-2016高二同步辅导资料
第五节 内能
1．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。
2．知道什么是分子势能，改变分子间的距离必须克服分子力做功，知道分子势能跟物体的体积有关。
3．知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。
4．能够区别内能和机械能。
理论知识一 分子动能
1．定义：分子由于永不停息地做无规则运动而具有的能。
2．分子平均动能：所有分子运动动能的平均值。
3．温度的微观意义：温度是分子热运动的平均动能的标志。
4．分子动能的进一步理解
(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。
② 分子永不停息地做无规则运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化。
③ 热现象是大量分子无规则运动的结果，个别分子动能没有意义。
(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，存在个别分子动能反而减小的可能，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关系的。【版权所有：21教育】
② 同一温度下，任何分子的平均动能都相同．由于不同物质分子的质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小一般不相同。
③ 分子的平均动能永远不可能为零，因为分子的无规则运动是永不停息的。
④ 分子的动能与宏观物体的运动无关，也就是分子热运动的平均动能与宏观物体运动的动能无关。
★特别提醒★
温度是分子平均动能的标志，但不是分子平均速率的标志，两物体温度相同时，分子平均动能相同，分子的平均速率不一定相同。21教育名师原创作品
【例1】(多选)当氢气和氧气的质量和温度相同时，下列说法正确的是( )
A．两种气体分子的平均动能相等
B．氢分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C．两种气体分子热运动的总动能相等
D．两种气体分子热运动的平均速率相等
【解析】 因温度是气体分子平均动能的标志，所以A正确；因为氢气分子和氧气分子的质量不同，且氢分子质量小于氧分子的质量，平均动能又相等，所以分子质量大的平均速率小，故D错误，B正确；虽然气体质量和分子平均动能都相等，由于气体摩尔质量不同，分子数目就不同，因此C错误。
【答案】 AB
【方法归纳】 (1) 温度是分子平均动能的标志，温度相同；分子的平均动能相等；
(2) 分子的平均速率，取决于分子的平均动能和分子质量；
(3) 分子热运动的总动能与分子的平均动能和分子数目有关．
【变式训练】
1．下列说法中正确的是( )
A．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同
B．分子动能指的是由于分子定向移动具有的动能
C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能
D．温度高的物体中的每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中的每一个分子的运动速率
理论知识二 分子势能
1．定义：分子间由分子力和分子间相对位置决定的势能。
2．分子势能的决定因素
(1) 宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。
(2) 微观上：分子势能与分子之间的距离有关；
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。
② 当r③ 当r＝r0时，分子势能最小。
3．分子势能与分子间距离的关系
分子势能的大小与分子间的距离有关，宏观上与物体的体积有关。分子势能的变化与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是负功有关。
(1) 当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间的距离增大而增大。
(2) 当分子间的距离r(3) 如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零，分子势能Ep与分子间距离r的关系可用图所示的曲线表示。从图线上看出，当r＝r0时，分子势能最小。21世纪教育网版权所有
★特别提醒★
(1) 分子力做正功，分子势能减少，分子力做负功，分子势能增加。
(2) 分子势能为零和分子势能最小的含义不同，分子势能为零与选择的零势能点有关，分子势能最小的位置在r＝r0处。【出处：21教育名师】
4．分子势能变化的判断方法
(1) 根据分子力做功与分子势能的变化来判断：分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增大。21*cnjy*com
(2) 根据分子势能与分子间距离的关系来判断：如下图所示，两分子在平衡位置时势能最小。从此位置开始无论分子间距离是增大还是减小，分子势能都增加。
(3) 分子势能具有相对性，无论取哪一点势能为0，两分子在平衡位置时势最能小，常取两分子之间距离为无穷远时势能为0。若取两分子间的平衡位置的势能为0，则无论分子间距如何变化，分子势能都不可能为负值。
【例2】甲、乙两分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能的变化情况，下列说法正确的是( )
A．分子势能不断增大
B．分子势能不断减小
C．分子势能先增大后减小
D．分子势能先减小后增大
【解析】 从分子间的作用力与分子间的距离的关系知道，当分子间距离大于r0时，分子力表现为引力；当分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力；当分子间距离大于10r0时，分子间的作用力十分小，可以忽略．所以，当乙从较远处向甲尽量靠近的过程中，分子力先是对乙做正功．而由做功与分子势能变化的关系知道，若分子力做正功，分子势能减小；后是分子力对乙做负功或者乙克服分子力做功，而由做功与分子势能变化的关系知道，若分子力做负功，分子势能增加，因此在乙尽量向甲靠近的过程中，分子势能是先减小后增大．
【答案】 D
【方法归纳】 (1)分子势能的变化情况只与分子力做功相联系，分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加．分子力做功的值等于分子势能的变化量．21教育网
(2)讨论分子势能变化时，绝不能简单地由物体体积的增大、减小就得出结论．导致分子势能变化的原因是分子力做功情况．
【例3】(多选)下图为两分子系统的热能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是( )
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2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
【解析】 分子间距等于r0时分子势能最小，即r2＝r0.当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，A错误，B、C正确．在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功，D错误．
【答案】 BC
【失分警示】 在r2处分子势能最小，由r1变到r2的过程中，分子势能减小，分子间的作用力做正功．这方面知识同学们容易混淆，从而错选D.
【变式训练】
2．(多选)如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则( )2-1-c-n-j-y
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大
【解析】 乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大而后受甲的斥力做减速运动，A错B对；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确．而乙分子从b到d的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，故D错．
【答案】 BC
3．关于分子势能，下列说法正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为0)( )
A．体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小
B．当分子间距离r＝r0时，分子间合力为0，所以分子势能为0
C．当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大
D．当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大
【解析】 设想两个分子相距无穷远(r>10－9m)，此时分子间势能为0，当两个分子越来越近时，分子间引力做正功，分子势能减小，当r＝r0时，分子势能减小到最小为负值，故B错误；分子力为引力时，体积越大，分子间距越大，分子间引力做负功，分子势能增大，故C正确；分子力为斥力时，体积越大，分子间距离越大，分子间斥力做正功，分子势能减小，故A、D错误．
【答案】 C
理论知识三 物体的内能
1．定义：物体中所有分子热运动的平均动能与分子势能的总和。
2．普遍性：物体中的分子永不停息地做无规则运动、分子间存在相互作用力，所以任何物体都具有内能。
3．决定因素：物体所含的分子总数由物质的量决定．分子的热运动平均动能由温度决定，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。
4．对内能的理解
(1) 对内能的理解
任何物体都具有内能，因为一切物体都是由永不停息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。
(2) 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，因为内能是物体所有分子的动能和分子势能的总和。
(3) 物体的内能与机械能的比较
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、重力势能与弹性势能
能量存在的原因
物体内大量分子的热运动和分子间有相对位置
物体做机械运动、物体形变或被举高
影响因素
物质的量、物体的温度、体积及物态
物体机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)或弹性形变
是否为零
永远不等于零
一定条件下可以等于零
联系
在一定条件下可以相互转化
★特别提醒★
(1) 物体的内能跟物体的机械运动状态无关，但受物态变化的影响。
(2) 物体的温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加。
【例4】(多选)关于内能和机械能的下列说法正确的是( )
A．机械能增大的物体，其内能一定增大
B．物体的机械能损失时，内能却可能增加
C．物体的内能损失时，机械能必然会减小
D．物体的机械能为零时，内能可能不为零
E．物体的内能为零时，机械能可能不为零
【解析】 内能和机械能是两种不同形式的能，内能是由物体内所有分子热运动的动能和势能之和决定的，而机械能是由宏观物体的速度和相对地面的高度决定的，二者的决定因素不同．在光滑水平面上，做加速运动的物体，机械能增大，若其温度降低，则其内能在减小，A错误．物体在有空气阻力的情况下，从高处下落，物体的机械能减小，而其内能却增加，B正确．静止的物体，若其温度降低，则内能减小，而机械能却可以不变，C错误．由于物体内分子的热运动永不停息，故物体的内能永远不会为零，但机械能却可能为零，D正确，E错误．
【答案】 BD
【方法归纳】 内能和机械能虽然都是动能和势能之和，但二者产生的机理不同，决定的因素不同．内能是从微观的角度说明，机械能是从宏观的角度说明，不能混为一谈．21cnjy.com
【变式训练】
4．下列有关物体内能的说法正确的是( )
A．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加
B．1 kg 0℃的水内能与1 kg 0℃的冰内能相同
C．静止的物体其分子的平均动能为零
D．物体被举得越高，其分子势能越大
1．下列叙述正确的是( )
A．分子的动能与分子的势能之和，叫做这个分子的内能
B．物体的内能由物体的动能和势能决定
C．物体做加速运动时，其内能也一定增大
D．物体的动能减小时，其温度可能升高
【解析】 内能是大量分子组成的物体具有的，单个分子无内能可言，A项错．物体的内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能的总和，由物体的温度、体积决定，与整个物体宏观机械运动的动能和势能无关，物体做加速运动时，其动能增大，但内能不一定增大，故B、C错．当物体运动的动能减少时，其温度可能升高，如物体在粗糙的水平面上滑行，因摩擦生热，动能减少温度升高，故D项正确．www.21-cn-jy.com
【答案】 D
2．有关“温度”的概念下列说法中正确的是( )
A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度
B．温度是分子平均动能的标志
C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高
D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大
【解析】 温度标志着分子平均动能的大小，是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错而B对．温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．
【答案】 B
3．由分子间作用力和分子间距离的关系可知(r0为分子间的平衡距离)( )
A．当rB．当r>r0时，r越小，Ep越大
C．当r＝r0时，Ep最大
D．当r→∞时，Ep最小
4．对于分子间势能与体积的关系，下列说法中正确的是( )
A．物体体积增大，分子间势能增加
B．气体分子的距离增大，分子间势能减小
C．物体体积增大，分子间势能有可能增加
D．物体体积减小，分子间势能增加
【解析】 分子间距离在小于r0的范围内，随着分子间距离的减小，分子势能增大，而在大于r0的范围内，分子势能随分子间距离的增大而增大．物质的分子势能与分子间的结构有关，物体体积增大，分子间距离增大，但分子势能可能减小，如水变成冰的过程分子势能减小．故C选项正确．2·1·c·n·j·y
【答案】 C
5．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，其内能就不变化
【解析】 组成物体的所有分子热运动的动能与分子间势能的总和，叫做物体的内能，它与物体分子热运动的能量状态相对应．内能变化将伴随着做功过程或热传递过程，热量只是热传递过程中表征内能变化多少的物理量．因此，不存在物体含热量多少的概念，故选项A、B错误．21·世纪*教育网
温度是物体大量分子无规则运动平均动能的宏观标志．温度越高表明分子平均动能越大．因此，选项C是正确的．
一个物体的温度不变，仅表明它的分子热运动的平均动能没有变化，但是，分子间的势能有可能变化，即内能有可能变化，如晶体熔解过程，温度不变，所吸收的热量用来增加分子间的势能．因此，选项D不正确．
【答案】 C
6．对温度与内能的关系，描述正确的是( )
A．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
B．物体的内能越大，则温度越高
C．物体分子的平均动能越大，物体的温度越高
D．某个分子的平均速率很大，则这种物体的温度一定很高
【解析】 温度是分子平均动能的标志，平均动能大的物体，如果其分子质量大，平均速率可能较小，故A错；物体的内能不单单与温度有关，还与物质的量和体积等有关，内能大，温度不一定高，故B错；温度是分子平均动能的标志，对单个分子不适用，D错．【来源：21cnj*y.co*m】
【答案】 C
7．关于分子运动，下列叙述正确的是( )
A．如果氢气的温度低于氧气的温度，则氢分子的平均速率一定小于氧分子的平均速率
B．同质量同温度的氦气和氩气的分子的总动能相等
C．同物质的量的氮气和氧气，当温度相同时，它们的分子的总动能相等
D．二氧化碳气体在60℃时所有分子的运动速率都比它在50℃时任何分子的运动速率大
【解析】 氢气温度低于氧气温度，氢分子的平均动能小于氧分子的平均动能，由于氢分子质量小于氧分子的质量，氢分子的平均速率不一定小于氧分子的平均速率，故A错；同质量同温度的氦气、氩气比较，它们的分子的平均动能相等，但是物质的量不等，分子总数不等，它们的总动能不等，而且氦气分子总动能一定大于氩气总动能，故B错误；同物质的量同温度的氮气与氧气相比，它们分子的平均动能相等，分子总数也相等，故它们的分子总动能一定相等，故C对；高温下的二氧化碳气体比低温下的二氧化碳气体的平均动能大，但不是所有分子的动能都大，因此不能说60℃的二氧化碳的所有分子的运动速率都比50℃的二氧化碳的分子运动速率都大，故D错．
【答案】 C
8．气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( )
A．温度和体积 B．体积和压强
C．温度和压强 D．压强和温度
【解析】 由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度；分子势能是由分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．因此A正确．
【答案】 A
9．关于温度的概念下列说法正确的是( )
A．某物体的温度为0℃，则其中每个分子的温度都为0℃
B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志
C．温度是物体分子热运动平均动能的标志
D．温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等
【解析】 温度是对大量分子而言的，每个单分子的温度没有意义，温度是分子热运动平均动能的标志，不是平均速率的标志，A、B错，C对；热传递的是热量不是温度，D错误．
【答案】 C
10．(1) 1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法是否正确？
① 分子的平均动能和分子的总动能都相同．
② 它们的内能相同．
(2) 液体汽化时吸收的热量转化为哪种能量？
【解析】 (1) ①正确.1 g水与1 g水蒸气的分子数一样多，两者的温度都是100 ℃.因温度是分子平均动能的标志，故两者分子的平均动能和分子的总动能都相同．
②不正确．水变为水蒸气时要吸收热量，吸收的热量转化为水蒸气的内能，因此1 g 100 ℃的水蒸气要比1 g 100 ℃的水的内能大．
(2) 液体汽化时都要吸收一定的热量，吸收的热量并没有增大物体内分子的平均动能，而是使分子势能增大，从而使物体的内能增大．
【答案】 见解析
第七章 分子动理论
阶段性测试五
姓名： 分数：
1．一定质量的0℃的冰熔化成0℃的水时其分子动能之和Ek与分子势能之和Ep及物体内能E的变化情况为( ) 21*cnjy*com
A．Ek变大，Ep变大，E变大
B．Ek变小，Ep变小，E变小
C．Ek不变，Ep变大，E变大
D．Ek不变，Ep变小，E变小
【解析】 温度是分子平均动能的标志，温度相同，平均动能一定相同.0℃的冰熔化成0℃的水，分子个数不变，总动能Ek相同．但熔化过程中吸收热量，内能E增大，所以分子势能增大，C对，A、B、D错．
【答案】 C
2．当分子间距离大于10r0(r0是分子平衡位置间距离)时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零，当分子间距离是平衡距离r0时，下面的说法中正确的是( )
A．分子力是零，分子势能也是零
B．分子力是零，分子势能不是零
C．分子力不是零，分子势能是零
D．分子力不是零，分子势能不是零
【解析】 当分子距离从大于10r0开始靠近，到r0的过程中，分子作用力表现为引力，故分子力作正功，分子势能减小，在分子间距离为r0时分子势能为负值，B选项正确．21·cn·jy·com
【答案】 B
3．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时，两分子间的势能为零．设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直到它们之间的距离最小．在此过程中，a、b之间的势能( )
A．先减小，后增大，最后小于零
B．先减小，后增大，最后大于零
C．先增大，后减小，最后大于零
D．先增大，后减小，最后小于零
4．下列说法正确的是( )
A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变
B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大
C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能
D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同
【解析】
选项
个性分析
结论
A
铁块熔化过程中，温度不变，吸收的热量用于增加分子势能
错误
B
宏观物体的速度和分子运动的动能无关
错误
C
热量是从高温物体传到低温物体，并非从内能大的物体传到内能小的物体
错误
D
温度相同，分子的平均动能相同，内能还与分子数和分子势能有关，故内能可能不同；温度相同，分子的平均动能相同，但分子质量可能不同，故分子的平均速率可能不同
正确
【答案】 D
5．雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中( )
A．雨滴内分子的势能在减小，动能在增加
B．雨滴内每个分子的动能都在不断增加
C．雨滴内水分子的平均速率不断增大
D．雨滴内水分子的势能在不断增大
【解析】 温度是分子平均动能的标志，温度升高时，水分子的平均动能增加，平均速率增加，但每个分子的动能和速率不一定增加，应选C.
【答案】 C
6．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，其内能就不变化
【解析】 热量只是传热过程中的物理量，故A、B错．温度是分子平均动能的标志，故C对．温度不变，分子平均动能不变，分子势能可能变化，D错．
【答案】 C
7．(多选)氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是( )
A．氧气的内能较大
B．氢气的内能较大
C．两者内能相等
D．氢气分子的平均速率较大
【解析】 温度相同分子的平均动能相同，由于质量相同，而氧气分子的质量大于氢气分子的质量，所以氢气的物质的量多，分子个数多，所以氢气的内能较大，氢气分子的平均速率较大，故B、D选项正确．【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】 BD
8．(多选)关于内能和机械能下列说法中不正确的是( )
A．内能和机械能各自含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的
B．运动物体的内能和机械能均不为零
C．一个物体的机械能可以为零，但它们的内能永远不可能为零
D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变
【解析】 机械能是指宏观物体动能、重力势能和弹性势能等；内能是指分子动能、分子势能，有本质区别，故A选项错误；分子永不停息地做热运动，所以物体的内能不能为零，但物体的机械能具有相对性，可以为零，所以B选项错误．
【答案】 AB
9．子弹以200 m/s的速度射入固定的木板，穿出时速度为100 m/s，若子弹损失的机械能完全转化为内能，并有50%被子弹吸收，求子弹温度可升高多少摄氏度？子弹比热容为130 J/(kg·℃)www-2-1-cnjy-com
【解析】 设子弹的质量为m，由题意得
η＝mcΔt，
子弹升高温度Δt＝，
代入已知数据得Δt＝57.7℃.
【答案】 57.7 ℃
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第五节 内能
1．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。
2．知道什么是分子势能，改变分子间的距离必须克服分子力做功，知道分子势能跟物体的体积有关。
3．知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。
4．能够区别内能和机械能。
理论知识一 分子动能
1．定义：分子由于永不停息地做无规则运动而具有的能。
2．分子平均动能：所有分子运动动能的平均值。
3．温度的微观意义：温度是分子热运动的平均动能的标志。
4．分子动能的进一步理解
(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。
② 分子永不停息地做无规则运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化。
③ 热现象是大量分子无规则运动的结果，个别分子动能没有意义。
(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，存在个别分子动能反而减小的可能，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关系的。2·1·c·n·j·y
② 同一温度下，任何分子的平均动能都相同．由于不同物质分子的质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小一般不相同。
③ 分子的平均动能永远不可能为零，因为分子的无规则运动是永不停息的。
④ 分子的动能与宏观物体的运动无关，也就是分子热运动的平均动能与宏观物体运动的动能无关。
★特别提醒★
温度是分子平均动能的标志，但不是分子平均速率的标志，两物体温度相同时，分子平均动能相同，分子的平均速率不一定相同。www-2-1-cnjy-com
【例1】(多选)当氢气和氧气的质量和温度相同时，下列说法正确的是( )
A．两种气体分子的平均动能相等
B．氢分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C．两种气体分子热运动的总动能相等
D．两种气体分子热运动的平均速率相等
【变式训练】
1．下列说法中正确的是( )
A．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同
B．分子动能指的是由于分子定向移动具有的动能
C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能
D．温度高的物体中的每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中的每一个分子的运动速率
理论知识二 分子势能
1．定义：分子间由分子力和分子间相对位置决定的势能。
2．分子势能的决定因素
(1) 宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。
(2) 微观上：分子势能与分子之间的距离有关；
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。
② 当r③ 当r＝r0时，分子势能最小。
3．分子势能与分子间距离的关系
分子势能的大小与分子间的距离有关，宏观上与物体的体积有关。分子势能的变化与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是负功有关。
(1) 当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间的距离增大而增大。
(2) 当分子间的距离r(3) 如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零，分子势能Ep与分子间距离r的关系可用图所示的曲线表示。从图线上看出，当r＝r0时，分子势能最小。21·世纪*教育网
★特别提醒★
(1) 分子力做正功，分子势能减少，分子力做负功，分子势能增加。
(2) 分子势能为零和分子势能最小的含义不同，分子势能为零与选择的零势能点有关，分子势能最小的位置在r＝r0处。21cnjy.com
4．分子势能变化的判断方法
(1) 根据分子力做功与分子势能的变化来判断：分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增大。2-1-c-n-j-y
(2) 根据分子势能与分子间距离的关系来判断：如下图所示，两分子在平衡位置时势能最小。从此位置开始无论分子间距离是增大还是减小，分子势能都增加。
(3) 分子势能具有相对性，无论取哪一点势能为0，两分子在平衡位置时势最能小，常取两分子之间距离为无穷远时势能为0。若取两分子间的平衡位置的势能为0，则无论分子间距如何变化，分子势能都不可能为负值。
【例2】甲、乙两分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能的变化情况，下列说法正确的是( ) 21*cnjy*com
A．分子势能不断增大
B．分子势能不断减小
C．分子势能先增大后减小
D．分子势能先减小后增大
【例3】(多选)下图为两分子系统的热能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是( )
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2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
【变式训练】
2．(多选)如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则( )【来源：21cnj*y.co*m】
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大
3．关于分子势能，下列说法正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为0)( )
A．体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小
B．当分子间距离r＝r0时，分子间合力为0，所以分子势能为0
C．当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大
D．当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大
理论知识三 物体的内能
1．定义：物体中所有分子热运动的平均动能与分子势能的总和。
2．普遍性：物体中的分子永不停息地做无规则运动、分子间存在相互作用力，所以任何物体都具有内能。
3．决定因素：物体所含的分子总数由物质的量决定．分子的热运动平均动能由温度决定，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。【出处：21教育名师】
4．对内能的理解
(1) 对内能的理解
任何物体都具有内能，因为一切物体都是由永不停息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。21教育网
(2) 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，因为内能是物体所有分子的动能和分子势能的总和。
(3) 物体的内能与机械能的比较
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、重力势能与弹性势能
能量存在的原因
物体内大量分子的热运动和分子间有相对位置
物体做机械运动、物体形变或被举高
影响因素
物质的量、物体的温度、体积及物态
物体机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)或弹性形变
是否为零
永远不等于零
一定条件下可以等于零
联系
在一定条件下可以相互转化
★特别提醒★
(1) 物体的内能跟物体的机械运动状态无关，但受物态变化的影响。
(2) 物体的温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加。
【例4】(多选)关于内能和机械能的下列说法正确的是( )
A．机械能增大的物体，其内能一定增大
B．物体的机械能损失时，内能却可能增加
C．物体的内能损失时，机械能必然会减小
D．物体的机械能为零时，内能可能不为零
E．物体的内能为零时，机械能可能不为零
【变式训练】
4．下列有关物体内能的说法正确的是( )
A．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加
B．1 kg 0℃的水内能与1 kg 0℃的冰内能相同
C．静止的物体其分子的平均动能为零
D．物体被举得越高，其分子势能越大
1．下列叙述正确的是( )
A．分子的动能与分子的势能之和，叫做这个分子的内能
B．物体的内能由物体的动能和势能决定
C．物体做加速运动时，其内能也一定增大
D．物体的动能减小时，其温度可能升高
2．有关“温度”的概念下列说法中正确的是( )
A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度
B．温度是分子平均动能的标志
C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高
D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大
3．由分子间作用力和分子间距离的关系可知(r0为分子间的平衡距离)( )
A．当rB．当r>r0时，r越小，Ep越大
C．当r＝r0时，Ep最大
D．当r→∞时，Ep最小
4．对于分子间势能与体积的关系，下列说法中正确的是( )
A．物体体积增大，分子间势能增加
B．气体分子的距离增大，分子间势能减小
C．物体体积增大，分子间势能有可能增加
D．物体体积减小，分子间势能增加
5．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，其内能就不变化
6．对温度与内能的关系，描述正确的是( )
A．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
B．物体的内能越大，则温度越高
C．物体分子的平均动能越大，物体的温度越高
D．某个分子的平均速率很大，则这种物体的温度一定很高
7．关于分子运动，下列叙述正确的是( )
A．如果氢气的温度低于氧气的温度，则氢分子的平均速率一定小于氧分子的平均速率
B．同质量同温度的氦气和氩气的分子的总动能相等
C．同物质的量的氮气和氧气，当温度相同时，它们的分子的总动能相等
D．二氧化碳气体在60℃时所有分子的运动速率都比它在50℃时任何分子的运动速率大
8．气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( )
A．温度和体积 B．体积和压强
C．温度和压强 D．压强和温度
9．关于温度的概念下列说法正确的是( )
A．某物体的温度为0℃，则其中每个分子的温度都为0℃
B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志
C．温度是物体分子热运动平均动能的标志
D．温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等
10．(1) 1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法是否正确？
① 分子的平均动能和分子的总动能都相同．
② 它们的内能相同．
(2) 液体汽化时吸收的热量转化为哪种能量？
第七章 分子动理论
阶段性测试五
姓名： 分数：
1．一定质量的0℃的冰熔化成0℃的水时其分子动能之和Ek与分子势能之和Ep及物体内能E的变化情况为( )21世纪教育网版权所有
A．Ek变大，Ep变大，E变大
B．Ek变小，Ep变小，E变小
C．Ek不变，Ep变大，E变大
D．Ek不变，Ep变小，E变小
2．当分子间距离大于10r0(r0是分子平衡位置间距离)时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零，当分子间距离是平衡距离r0时，下面的说法中正确的是( )21·cn·jy·com
A．分子力是零，分子势能也是零
B．分子力是零，分子势能不是零
C．分子力不是零，分子势能是零
D．分子力不是零，分子势能不是零
3．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时，两分子间的势能为零．设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直到它们之间的距离最小．在此过程中，a、b之间的势能( ) www.21-cn-jy.com
A．先减小，后增大，最后小于零
B．先减小，后增大，最后大于零
C．先增大，后减小，最后大于零
D．先增大，后减小，最后小于零
4．下列说法正确的是( )
A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变
B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大
C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能
D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同
5．雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中( )
A．雨滴内分子的势能在减小，动能在增加
B．雨滴内每个分子的动能都在不断增加
C．雨滴内水分子的平均速率不断增大
D．雨滴内水分子的势能在不断增大
6．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，其内能就不变化
7．(多选)氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是( )
A．氧气的内能较大
B．氢气的内能较大
C．两者内能相等
D．氢气分子的平均速率较大
8．(多选)关于内能和机械能下列说法中不正确的是( )
A．内能和机械能各自含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的
B．运动物体的内能和机械能均不为零
C．一个物体的机械能可以为零，但它们的内能永远不可能为零
D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变
9．子弹以200 m/s的速度射入固定的木板，穿出时速度为100 m/s，若子弹损失的机械能完全转化为内能，并有50%被子弹吸收，求子弹温度可升高多少摄氏度？子弹比热容为130 J/(kg·℃)【来源：21·世纪·教育·网】
