1.1分子及其热运动 学案 (1)

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1.1分子及其热运动
学案
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．知道什么是分子的势能；知道改变分子间的距离必须克服分子力做功，因而分子势能发生变化；知道分子势能跟物体体积有关．
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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．
５．了解内能改变的两种方式：做功、热传递．
６．知道内能的变化可以分别由功和热量来量度．
７．知道做功和热传递对改变物体内能是等效的．
1．分子的动能：物体里所有分子的动能的平均值，叫做分子热运动的平均动能．
2．温度的微观含义：温度是物体分子热运动的平均动能的标志．温度越高，分子热运动的平均动能越大
3．分子势能：分子间由它们的相对位置决定的势能，叫分子势能．
(1)
＞时，分子间的作用力表现为引力，要增大分子间的距离，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大．21·cn·jy·com
(2)
＜时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离，分子力做负功，因此子势能随分子间距离的减小而增大．www.21-cn-jy.com
(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，当＝时，分子势能最小，且为负值．
(4)分子势能跟物体的体积有关系．
4．物体的内能：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的热力学能，也叫内能．物体的内能跟物体的温度和体积都有关系．
５．改变物体内能的两种方式：作功和热传递．
６．没有做功而使物体内能改变的物理过程叫做热传递．热传递的方式有：传导、对流、辐射.
７．做功使物体的内能改变时，内能的改变用功来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少
多少．
热传递使物体的内能改变时，内能的改变用热量来量度．物体吸收了多少热量．物体的内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体的内能就减少多少．
８．做功和热传递对改变物体的内能是等效的．
1．在同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同．但由于不同物质的分子质量不一定相同，所以分子热运动的平均速率也不一定相同．
2．决定物体内能的因素：从宏观上看，物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定；从微观上看，物体内能的大小由组成物体的分子总数、分子的平均动能和分子势能三个因素决定．2·1·c·n·j·y
3．分子势能与物体的体积有关系，但不能理解成物体体积越大，分子势能就越大．因为分子势能除与物体的体积有关外，还与物态有关．如０℃的水结成０℃的冰后，体积变大，但分子势能却减小了．【来源：21·世纪·教育·网】
4．物体的内能和机械能．
内能与机械能是两个不同的物理概念，内能是由大量分子的热运动及分子间的相对位置所决定的能；机械能是物体做机械运动及物体间的相对位置(如物体相对地球)所决定的能．物体在具有机械能的同时又具有内能．
物体的机械能在一定的条件下可以等于零，但物体的内能不可能等于零．这是因为组成物体的分子在永不停息地做无规则热运动，分子之间彼此有相互作用．如：静止在地面上的小球，若取地面为参考平面，则小球的机械能为零，但小球的内能却永不为零；使小球运动后，小球的机械能增加了，倘若小球的温度不变，则小球中的分子的无规则运动不变，小球的内能就仍不变．内能和机械能在一定条件下可以相互转化．21cnjy.com
5．做功和热传递本质上的区别
做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但二者在本质上有区别：做功使物体的内能改变，是其他形式的能和内能之间的转化．例如摩擦生热就是机械能转化成内能．热传递使物体的内能改变，只是物体间内能的转移．例如太阳光照射冰，使冰化成水，就是太阳的内能通过辐射这一热传递的方式转移到冰，使冰的内能增加．21·世纪
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6．热量与内能、热量与温度的主要区别
“热量是在热传递过程中物体内能改变的量度”．这个热量的定义反映了热量与内能的内在联系．但内能与热量是两个本质不同的物理量．内能是“状态量”，一个物体处于一定的状态就具有一定的内能，而物体究竟具有多大的内能又是难以量度的．在问题的研究中，我们所关心的是物体内能的改变量，热量即用来量度物体热传递过程中内能改变多少的物理量．热量是“过程量”，离开热传递过程谈热量的多少是没有任何意义的．我们只能说：“在某一热传递的过程中甲物体吸收了多少热量，乙物体放出了多少热量”，而绝不能说“某物体在某一状态下具有多少热量”．2-1-c-n-j-y
热量和温度也不能混为一谈．温度是“状态量”，热量是“过程量”．它们之间的联系只表现在热传递的过程，随着热量的传递温度可能会有变化，但绝不能认为温度越高的物体含有的热量越多．21
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例题１.l
g100℃的水与1
g100℃的水蒸气相比较，下述说法中正确的是(
)
A.
分子的平均动能与分子的总动能都相同
B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同
C．内能相同
D．1
g
100℃的水的内能小于1
g
100℃的水蒸气的内能
[解析)温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又1
g水与1
g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，选项A正确．当从100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以100℃的水的内能小于100℃水蒸气的内能，选项D正确．www-2-1-cnjy-com
〖小结〗解决该题的关键是搞清物体的内能与哪些因素有关(从宏观、微观两个角度)．
(思考)1
g
0℃的水与1
g
0℃的冰，谁的内能大？
[例2]将物体A与B相接触，发现A放出热量B吸收热量，则述说法正确的是……(
)
A．A的温度一定比B的温度高
B．A的内能一定比B的内能大
C．A的热量一定比B的热量多
D．A的比热容一定比B的比热容大
[解析]自发进行的热传递的方向，一定是从高温物体传向低温物体，它与物体的质量大小、内能多少、比热容大小均无关系．热量是热传递过程中内能改变的量度，只有在热传递过程中才有意义，只能是“吸收”或“放出”，而不是“具有”．所以只有选项A正确．【来源：21cnj
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m】
[例3]子弹以200
m／s的速度射入固定的木板，穿出时速度为100m／s．若子弹损失的机械能完全转化为内能，并有50％为子弹吸收，求子弹温度可升高多少度？子弹比热容为
130J／(kg·℃)．【出处：21教育名师】
[解析]设子弹质量为m(kg)，由题意得：
升高温度
1.关于温度的概念，下述说法中正确的是
[
]
A.
温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子的平均动能大
B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高
D．甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大
２.关于物体内能的下述说法中正确的是［　　　］
A.
每一个分子的动能与分子势能的和叫物体的内能
B．物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能
C.
一个物体当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化
D．一个物体内能的多少．与它的机械能多少无关
3.
A、B两分子距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近；直到不能再靠近．此过程中，关于分子力做功及分子势能的变化是(
)
A.
分子力始终对B做正功，分子势能不断减小
B．B分子始终克服分子力做功，分子势能不断增大
C.
分子力先对B做功．而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大
D.
分子先克服分子力做功，而后分子力对B做功，分子势能先增大后减小
4.关于物体的内能，下列说法正确的是
(
)
A．物体有内能，必有机械能
B．物体的机械能为零时，其内能不能为零
C．物体内能永远不能为零
D．温度相同的物体，内能必相等
5.一定质量的0℃的水在凝结成0℃的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是[
]
A．分子平均动能增加．分子势能减少
B．分子平均动能减小．分子势能增加
C．分子平均动能不变．分子势能增加
D．分子平均动能不变．分子势能减少
6．对温度的描述，正确的是
(
)
A．温度的高低是由人的感觉决定的
B．物体的内能越大，则温度越高
C．分子的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
D．分子的平均动能越大，物体的温度越高
7．质量相同的氢气和氧气，温度相同，则[
]
A．氧气的内能较大
B．氢气的内能较大
C．所有氢气分子和氧气分子的动能均相同
D．氢气分子的平均速率较大
8.
在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是
A.
电流通过电炉丝使温度升高
B．在阳光照射下水的温度升高
C.
铁锤打铁块使铁块温度升高
D．在炉火上的水被烧开
9.
关于物体内能的改变，下列说法正确的是
………(
)
A.
手感到冷时，搓搓手就会感到暖和些，这是利用做功来改变物体的内能
B．将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功使物体的内能增大
C．阳光照晒衣服，衣服的温度升高，是利用热传递来改变物体的内能
D．用打气筒打气，筒内气体变热，是利用热传递来改变物体的内能
10.
关于热传递的下述说法中正确的是………………(
)
A．热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
D．热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体
C．热传递的实质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化
D．只有通过热传递的方式，才能使物体的温度发生变化
11.
一物体先后经几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2，则在这些过程中[
]
A.
物体一定从外界吸收热量
B．物体与外界交换的热量都相等
C．外界对物体所做的功均相等
D．物体内所有分子动能的平均值之增量都相等
12.
关于温度、热量、内能，以下说法正确的是
…(
)
A.
同一物体，温度高时，含有的热量多
B．物体的内能越大，含有的热量就越多，温度也越高
C.
热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
D．热量总是从温度高的物体传给温度低的物体
13.
从100
m高空由静止开始下落的水滴，在下落的整个过程中，假定有50％的动能转化为水滴的内能，则水滴温度升高____℃．[水的比热容c＝4.2×103J／(kg·℃)]21世纪教育网版权所有
14.
关于物体内能的下述说法中正确的是……(
)
A．做加速运动的物体，分子热运动的平均动能不一定发生变化
B．两个温度相同的物体接触时．它们的内能不会发生变化
C.
外力对物体做功时．其内能不一定增加
D．摩擦力做功一定能使物体温度升高
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　课堂笔记
问题讨论
例题分析
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