第七章5內(nèi)能學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道溫度是分子平均動能的標(biāo)志.2.明確分子勢能與分子間距離的關(guān)系.3.理解內(nèi)能的概念及其決定因素.內(nèi)容索引知識探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測知識探究一、分子動能一、分子動能分子處于永不停息的無規(guī)則運動中，因而具有動能.(1)為什么研究分子動能的時候主要關(guān)心大量分子的平均動能？答案答案分子動能是指單個分子熱運動的動能，但分子是無規(guī)則運動的，因此各個分子的動能以及一個分子在不同時刻的動能都不盡相同，所以研究單個分子的動能沒有意義，我們主要關(guān)心的是大量分子的平均動能.答案導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究答案答案答案溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計的意義，對于個別分子，溫度是沒有意義的.所以物體溫度升高時，個別分子的動能可能減小，也可能不變.(2)物體溫度升高時，物體內(nèi)每個分子的動能都增大嗎？答案答案不是.分子的平均動能與宏觀物體運動的動能無關(guān).(3)物體運動的速度越大，其分子的平均動能也越大嗎？1.分子動能：由于分子永不停息地做 而具有的能量.2.溫度的理解(1)在宏觀上：溫度是物體 程度的標(biāo)志.(2)在微觀上：溫度是物體分子熱運動的 的標(biāo)志.知識梳理知識梳理無規(guī)則運動冷熱平均動能3.分子動能的理解(1)由于分子熱運動的速率大小不一，因而重要的不是系統(tǒng)中某個分子的動能大小，而是所有分子的動能的 ，即分子熱運動的 動能.(2)溫度是大量分子 的標(biāo)志，對個別分子沒有意義.同一溫度下，各個分子的動能不盡相同.(3)分子的平均動能與宏觀上物體的運動速度 關(guān).(填“有”或“無”).平均值平均平均動能無二、分子勢能二、分子勢能(1)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分子力做功對應(yīng)什么形式的能量變化呢？答案答案分子力做功對應(yīng)分子勢能的變化.答案(2)若分子力表現(xiàn)為引力，分子間距離增大時，分子力做什么功？分子勢能如何變化？分子間距離減小時，分子力做什么功？分子勢能如何變化？答案答案負(fù)功分子勢能增加正功分子勢能減小導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究答案(3)若分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做功情況以及分子勢能的變化情況又如何呢？答案答案分子間距離增大時，分子力做正功，分子勢能減小；分子間距離減小時，分子力做負(fù)功，分子勢能增大.1.分子勢能的大小是由分子間的 決定的.2.決定因素(1)宏觀上：分子勢能的大小與物體的 有關(guān).(2)微觀上：分子勢能與分子之間的 有關(guān).知識梳理知識梳理相互位置體積距離3.分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系分子間距離rr0rr0，r增大rr0，r減小分子力等于零表現(xiàn)為_表現(xiàn)為_分子力做功分子力做_分子力做_分子勢能_隨分子間距離的增大而_隨分子間距離的減小而_引力負(fù)功斥力負(fù)功增大增大最小分子勢能與分子間的距離的關(guān)系如圖1所示.圖1三、內(nèi)能三、內(nèi)能(1)結(jié)合影響分子動能和分子勢能的因素，從微觀和宏觀角度討論影響內(nèi)能的因素有哪些？答案答案 微觀上：物體的內(nèi)能取決于物體所含分子的總數(shù)、分子的平均動能和分子間的距離.宏觀上：物體的內(nèi)能取決于物體所含物質(zhì)的量、溫度和體積及物態(tài).答案導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究答案(2)物體的內(nèi)能隨機械能的變化而變化嗎？內(nèi)能可以為零嗎？答案答案物體的機械能變化時其溫度和體積不一定變化，因此其內(nèi)能不一定變化，兩者之間沒有必然聯(lián)系.組成物體的分子在做永不停息的無規(guī)則運動，因此物體的內(nèi)能不可能為零.1.內(nèi)能：物體中所有 與 的總和.2.普遍性：組成任何物體的分子都在做著無規(guī)則的 ，所以任何物體都具有內(nèi)能.3.相關(guān)因素(1)物體所含的分子總數(shù)由 決定.(2)分子熱運動的平均動能由 決定.(3)分子勢能與物體的 有關(guān).故物體的內(nèi)能由 、共同決定，同時受物態(tài)變化的影響.知識梳理知識梳理分子的熱運動動能分子勢能熱運動物質(zhì)的量溫度體積物質(zhì)的量溫度體積4.機械能與內(nèi)能物體具有內(nèi)能的同時也可以具有機械能.當(dāng)物體的機械能增加時，內(nèi)能 (填“一定”或“不一定”)增加，但機械能與內(nèi)能之間可以相互轉(zhuǎn)化.不一定題型探究1.溫度是分子平均動能的標(biāo)志.溫度越高，分子的平均動能越大，但個別分子的動能可能減小，也可能不變.2.由于分子永不停息地做無規(guī)則運動，所以分子平均動能不能為零.3.分子的平均動能與宏觀物體運動的動能無關(guān).一、分子動能例例1下列說法正確的是A.只要溫度相同，任何物體分子的平均動能都相同B.分子動能指的是由于分子定向移動具有的動能C.100個分子的動能和分子勢能的總和就是這100個分子的內(nèi)能D.溫度高的物體中每一個分子的運動速率大于溫度低的物體中每一個分 子的運動速率答案解析解析解析溫度相同，物體分子的平均動能相同，A正確；分子動能是由于分子無規(guī)則運動而具有的動能，B錯誤；物體內(nèi)能是對大量分子而言，對100個分子毫無意義，C錯誤；相同物質(zhì)，溫度高的物體分子平均速率大，溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志，對單個分子沒有意義，D錯誤.二、分子勢能如果取兩個分子間相距無窮遠(yuǎn)時(此時分子間作用力可忽略不計)的分子勢能為零，分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系可用如圖2所示的實線表示(分子力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中虛線所示)圖2由圖可知，當(dāng)rr0時，F(xiàn)0，此時分子勢能最小，且小于0；當(dāng)rr0，隨著r的增大，分子勢能增大；當(dāng)rr0時，靠近時引力做正功，Ep減??；rr0時，靠近時斥力做負(fù)功，Ep增大.A.乙分子從a到b過程中，分子力增大，分 子勢能增大B.乙分子從a到c過程中，分子力先增大后 減小，分子勢能一直減小C.乙分子從b到d過程中，分子力先減小后 增大，分子勢能一直增大D.乙分子從c到d過程中，分子力增大，分 子勢能減小例例3如圖3所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上.甲分子對乙分子的作用力F與兩分子間距離關(guān)系如圖中曲線所示.現(xiàn)把乙分子從a處逐漸向甲分子靠近，則解析答案圖3解析解析從a到c的過程中，分子力表現(xiàn)為引力，做正功，故分子勢能減小，分子力先增大后減小，從c到d過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，故分子勢能增加，分子力增大，B正確.規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)分子勢能圖象問題的解題技巧(1)要明確分子勢能、分子力與分子間距離關(guān)系圖象中拐點的不同意義.分子勢能圖象的最低點(最小值)對應(yīng)的距離是分子平衡距離r0，分子力圖象與r軸交點的橫坐標(biāo)表示平衡距離r0.(2)要把圖象上的信息轉(zhuǎn)化為分子間距離，再求解其他問題.三、內(nèi)能1.溫度、內(nèi)能的區(qū)別(1)溫度宏觀上表示物體的冷熱程度，是分子平均動能的標(biāo)志.(2)內(nèi)能是物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和.2.內(nèi)能和機械能的區(qū)別與聯(lián)系內(nèi)能機械能對應(yīng)的運動形式微觀分子熱運動宏觀物體機械運動常見的能量形式分子動能、分子勢能物體動能、重力勢能或彈性勢能影響因素物質(zhì)的量、物體的溫度和體積及物態(tài)物體的機械運動的速度、相對于零勢能面的高度或彈性形變量大小永遠(yuǎn)不等于零一定條件下可以等于零聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化例例4下列說法正確的是A.鐵塊熔化成鐵水的過程中，溫度不變，內(nèi)能也不變B.物體運動的速度增大，則物體中分子熱運動的平均動能增大，物體的 內(nèi)能增大C.A、B兩物體接觸時有熱量從物體A傳到物體B，這說明物體A的內(nèi)能大 于物體B的內(nèi)能D.A、B兩物體的溫度相同時，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分子的平均 速率也可能不同答案解析解析解析解答本題的關(guān)鍵是對溫度和內(nèi)能這兩個概念的理解.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，內(nèi)能是所有分子熱運動動能和分子勢能的總和，故溫度不變時，內(nèi)能可能變化，A項錯誤；兩物體溫度相同，內(nèi)能可能不同，分子的平均動能相同，但由 知，分子的平均速率 可能不同，故D項正確；最易出錯的是認(rèn)為有熱量從A傳到B，A的內(nèi)能肯定大，其實有熱量從A傳到B，只說明A的溫度高，內(nèi)能大小還要看它們的總分子數(shù)和分子勢能這些因素，故C項錯誤；機械運動的速度與分子熱運動的平均動能無必然關(guān)系，故B項錯誤.故選D.達(dá)標(biāo)檢測1.(分子動能)當(dāng)氫氣和氧氣的質(zhì)量和溫度都相同時，下列說法中正確的是A.兩種氣體分子的平均動能相等B.氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率C.兩種氣體分子熱運動的總動能相等D.兩種氣體分子熱運動的平均速率相等答案解析解析解析因溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以選項A正確；因為氫氣分子和氧氣分子的質(zhì)量不同，且mH2mO2，平均動能又相等，所以分子質(zhì)量大的平均速率小，故選項B正確，D錯誤；雖然氣體質(zhì)量和分子平均動能都相等，但由于氣體摩爾質(zhì)量不同，所以分子數(shù)目不相等，因此選項C錯誤.12342.(分子力和分子勢能)下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是A.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大 而增大B.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大 而減小C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小 而增大D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小 而減小答案1234A.乙分子的加速度先減小，后增大B.乙分子到達(dá)r0處時速度最大C.分子力對乙一直做正功，分子勢能減小D.乙分子在r0處時，分子勢能最小3.(分子勢能與分子力做功)如圖4所示，設(shè)有甲、乙兩分子，甲固定在O點，r0為其平衡位置間的距離，今使乙分子由靜止開始只在分子力作用下，由距甲0.5r0處開始沿x方向運動，則答案解析圖41234解析解析兩分子間的斥力和引力的合力F與分子距離的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標(biāo)為r0.由圖可知，乙分子受到的分子力先變小，位于平衡位置時，分子力為零，大于平衡位置時，分子力先變大再變小，故乙分子的加速度是先變小再反向變大，再變小，故A錯誤；當(dāng)r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小，當(dāng)r等于r0時，動能最大，勢能最??；當(dāng)r大于r0時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子力做負(fù)功，動能減小，勢能增加，故B、D正確，C錯誤，故選B、D.12344.(內(nèi)能)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是A.機械能可以為零，但內(nèi)能永遠(yuǎn)不為零B.溫度相同、質(zhì)量相同的物體具有相同的內(nèi)能C.溫度越高，物體的內(nèi)能越大D.0 的冰的內(nèi)能與等質(zhì)量的0 的水的內(nèi)能相等答案解析解析解析機械能是宏觀能量，當(dāng)物體的動能和勢能均為零時，機械能就為零；而物體內(nèi)的分子在永不停息地做無規(guī)則運動，且存在相互作用力，所以物體的內(nèi)能永不為零，A項對；物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度和體積及物態(tài)有關(guān)，B、C、D錯誤.1234本課結(jié)束