人教版高中物理选择性必修第三册第一章分子动理论第4节分子动能和分子势能课件（24页PPT）

(共24张PPT)
第一章　分子动理论
第4节　分子动能和分子势能
1.理解分子动能，知道温度是分子平均动能的标志。
2.理解分子势能，明确分子势能与分子间距离的关系。
3.理解内能的概念及其决定因素。
学习任务一　分子动能
1. 分子动能：由于分子 而具有的能量。
2. 分子的平均动能
（1）所有分子热运动动能的 。
（2）决定因素：物体的 是分子热运动的平均动能的标志。
不停地做无规则运动　
平均值　
温度　
3. 物体内分子运动的总动能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 和所含分子总数有关。
温度　
A. 两种气体的分子平均动能相等
B. 氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C. 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
AB
学习任务二　分子势能
1. 分子势能：由分子间的 决定的能。
2. 分子势能与分子间距离的关系
（1）当r＞r0时，分子力表现为 ，若r增大，需克服引力做功，分子 势能 。
（2）当r＜r0时，分子力表现为 ，若r减小，需克服斥力做功，分子 势能 。
（3）当r＝r0时，分子力为零，分子势能 ，即分子间距离为平衡距 离时分子势能 。
相对位置　
引力　
增加　
斥力　
增加　
最小　
最小　
3. 决定因素
（1）宏观上：分子势能的大小与物体的 有关。
（2）微观上：分子势能的大小与分子之间的 有关。
体积　
距离　
（1）当两个分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能再靠近的过程，分子势能 如何变化？
（1）当r＞r0时，分子间为引力，分子靠近过程中分子力做正功，分子势能 减小；当r＜r0时分子间为斥力，分子靠近过程中分子力做负功，分子势能增 大。所以分子势能先减小后增大。
（2）若选定分子间距离为无穷远时的分子势能为0，试定性地把两分子的分 子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图像画在坐标系中。
（2）如图所示
A. 分子间距离为r1时两分子间的作用力为零
B. 分子间距离为r2时两分子间的作用力为零
C. 分子间距离为r1时分子势能最大
D. 分子间距离为r2时分子势能最大
B
解析：当分子间的作用力为零时，随着分子间距离的增大或减小，分子力均 做负功，分子势能均增大，则分子间作用力为零时分子势能最小。由图像 知，分子间距离为r1时，分子势能为零，但不是最小，分子间距离为r2时，分 子势能最小，所以此时两分子间的作用力为零。
学习任务三　物体的内能
1. 内能：物体中 分子的热运动动能和分子势能的总和。
2. 内能的影响因素：物体的内能跟物体的 和 有关系。
所有　
温度　
体积　
比较1 g 100 ℃水的内能和1 g 100 ℃水蒸气的内能。
【问题】
（1）这两者的平均动能哪个大？
（1）一样大。
（2）1 g 100 ℃的水变成100 ℃水蒸气，分子势能怎么变化？
（2）在1 g 100 ℃的水变成100 ℃水蒸气的过程中，分子间距增大，要克服 分子间的引力做功，分子势能增大。
（3）两者谁的内能大？
（3）1 g 100 ℃水蒸气的内能大。
（4）影响内能的因素有哪些？
（4）物体所含物质的多少、温度和体积。
A. 温度高的物体比温度低的物体内能大
B. 物体的体积增大时，内能也增大
C. 内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同
D. 内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同
D
解析：温度高的物体比温度低的物体分子的平均动能大，但分子数不一定
多，分子势能不一定大，即物体的内能不一定大，故A错误；物体的体积增
大时，分子势能改变，但不知道分子动能如何变化，故内能不一定增大，故
B错误；内能相同的物体，说明分子势能和分子动能之和相等，它们的分子
平均动能不一定相同，故C错误；内能不相同的物体，它们的温度可能相
同，即它们的分子平均动能可能相同，故D正确。
BD
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，内能有可能增大
C. 物体的内能损失时，机械能必然会减小
D. 物体的机械能可以为0，内能不可以为0
解析：内能和机械能是两种不同形式的能，二者的决定因素不同，A错误； 例如在物体克服空气阻力匀速下降过程中，机械能减小，而摩擦生热，物体 温度升高，内能会增大，B正确；例如在物体静止时，温度降低，内能减 小，而物体的机械能不变，C错误；物体内分子在永不停息地运动，内能不 可能为0，但机械能可以为0，D正确。
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的动能相等
C. 铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等
D. 以上说法均不正确
D
解析：因为温度是分子热运动平均动能的标志，所以两物体温度相等，说明 它们的分子平均动能相等，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错误；分子平均动能虽相等，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 快的也有慢的，所以每个分子的动能相等的说法不正确，故B错误；虽然分 子的平均动能相等，但铁分子、铝分子质量不等，因此分子平均速率不等， 故C错误，D正确。
A. 气体分子的平均速率减小 B. 气体分子的平均速率增大
C. 气体分子的平均动能减小 D. 气体分子的平均动能不变
解析：气泡在上升的过程中，内部气体温度不变，气体分子的平均动能不 变，平均速率不变，故D正确。
D
A. 只有r大于r0时，Ep为正 B. 只有r小于r0时，Ep为正
C. 当r不等于r0时，Ep为正 D. 当r不等于r0时，Ep为负
C
解析：两个分子间距离r等于r0时分子势能为零，从r0处随着距离的增大，此 时分子间作用力表现为引力，分子间作用力做负功，故分子势能增大；从r0 处随着距离的减小，此时分子间作用力表现为斥力，分子间作用力也做负 功，分子势能也增大。故可知当r不等于r0时，Ep为正。故选C。
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
BC
解析：A. 乙分子由a到b一直受引力，做加速运动，从b到c分子力逐渐变小但 仍为引力，继续加速，故A错误；B. 乙分子在从a到c的过程中一直受到引力 加速，过了c点分子力为斥力，速度开始减小，故到达c点时速度最大，故B 正确；C. 乙分子由a到b一直受引力，分子力做正功，两分子间的分子势能一 直减小，故C正确；D. 乙分子从b到c分子力做正功，分子势能先减小，从c 到d分子力做负功，分子势能增大，故D错误。