沪教版高中物理选修3-3 1.6物体的内能_学案1

物体的内能

【学习目标】
1．知道做热运动的分子具有动能，知道温度是分子热运动平均动能的标志。
2．知道分子间因为存在相互作用力而具有分子势能，当分子间的距离改变时分子势能也随着改变；知道分子势能跟物体体积有关。
3．知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。
4．知道理想气体微观模型，知道理想气体的内能只跟温度有关，跟体积无关。
【学习重难点】
1．知道做热运动的分子具有动能，知道温度是分子热运动平均动能的标志。
2．知道分子间因为存在相互作用力而具有分子势能，当分子间的距离改变时分子势能也随着改变；知道分子势能跟物体体积有关。
【学习过程】
一、分子的动能
1．定义：物体内部的分子不停地做 运动，做热运动的分子具有动能。
思考1：物体内部每一个分子的动能都相同吗？

2．平均动能： 。
思考2：分子的平均动能大小跟什么有关呢？
3．温度是物体分子热运动的 的标志。
思考3：温度升高，物体内所有的分子的动能都会增加吗？

二、分子的势能
1．定义： 。
思考4：我们学习过哪些势能？
2．分子势能的变化和分子力做功的关系：
①分子力做 ，分子势能减小。
②分子力做负功（克服分子力做功），分子势能 。
3．分子势能大小和分子之间距离的关系：
①当r＜ r0时，分子力表现为 ，r减小，分子力做 ，分子势能 。
②当r＞ r0时，分子力表现为 ，r减小，分子力做 ，分子势能 。
③当r= r0时，分子势能最小。
思考5：如果选取无穷远处势能为零，那么r0 处势能是正还是负？

4．分子势能与分子间距离的关系如下图所示：







5．影响势能大小的因素：
①微观上与分子之间的距离有关。
②宏观上与物体的体积有关。
思考6：物体体积增大，分子势能一定会增大吗？
三、物体的内能
1．定义：物体内所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。
2．决定因素：温度、体积共同决定
3．物体的内能和机械能的区别
区别 物体的内能 机械能
描述的对象不同 描述热学 描述机械运动
运动形式不同 分子的热运动 物体的机械运动
决定因素不同 温度、体积 物体的质量、 运动速度、 所在的位置



思考8：物体的内能和机械能可以互相转化吗？转化方式有哪些？




（四）、理想气体微观模型
1．模型提出的原因：气体分子间的距离比较大，分子间的作用力十分微弱，气体分子间距离改变时，分子力所做的功非常微小，气体分子的势能变化可以忽略不计。
2．模型的定义：在一般的情况下，将气体分子看作没有相互作用的质点，这种气体的简化模型称为理想气体模型。
3．模型的特点：
①忽略了气体分子的相互作用力和分子势能。
②理想气体的内能是所有分子动能的总和。
③理想气体的内能只与温度有关。
【达标检测】
1．一杯水和一个钢球，它们的质量、温度都相等，那么（ ）
A．它们的内能一定相等
B．它们的分子动能一定相等
C．它们的分子平均速率一定相等
D．钢球投入水中，它们不会发生热传递
2．下列说法正确的是（ ）
A．物体的动能和势能的总和叫物体的内能
B．分子动能和分子势能的总和叫这个分子内能
C．不同的物体，若温度相等，则内能相等
D．0℃的水和0℃的冰分子的平均动能相同
3．关于热传递，下列说法中正确的是（ ）
A．在热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体
B．两个物体之间发生热传递的条件是它们之间一定有温度差
C．在热传递中，热量一定是从内能多的物体传向内能少的物体
D．内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递
4．质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则（ ）
A．氧气的内能较大
B．氢气的内能较大
C．两者的内能一样大
D．氢气分子的平均动能较大
5．恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，则下列说法中正确的是（ ）
A．气泡内的气体对外界做功
B．气泡内的气体内能增加
C．气泡内的气体与外界没有热传递 D．气泡内气体分子的平均动能保持不变




PAGE