《高中物理 溫度與內(nèi)能課件 魯科版選修3-3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 溫度與內(nèi)能課件 魯科版選修3-3.ppt（24頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

,,高中物理·選修3-3·魯科版,,,第3節(jié) 溫度與內(nèi)能,[目標定位] 1.了解溫度與分子的平均動能，知道溫度是物體內(nèi)分子熱運動平均動能的標志． 2.知道什么是分子勢能，知道分子勢能隨分子距離變化的關(guān)系． 3.知道什么是內(nèi)能，知道物體內(nèi)能的決定因素．,一、溫度與分子平均動能 1．分子動能：分子由于做熱運動所具有的動能． 2．平均動能：大量分子動能的 ． 3．溫度與平均動能的關(guān)系 (1)溫度升高時，分子平均動能 ；溫度降低時，分子平均動能 ．(填“增加”或“減小”) (2)分子熱運動的平均動能與物體的熱力學溫度成 ． (3)溫度的微觀本質(zhì)：溫度是物體內(nèi)分子熱運動 的標志．,平均值,增加,減小,正比,平均動能,,二、分子勢能 1．定義：分子具有的由分子間的相對位置決定的勢能． 2．分子勢能的決定因素 (1)宏觀上：與物體的 有關(guān)． (2)微觀上：與分子間的 有關(guān)． ①若rr0，當r增大時，分子勢能 ． ②若rr0，當r減小時，分子勢能 ． ③若r＝r0，分子勢能最?。?體積,距離,增加,增加,三、物體的內(nèi)能 1．定義：物體中所有分子熱運動的動能和 的總和． 2．普遍性：分子永不停息地做 、分子間 ，所以任何物體都具有 ． 3．相關(guān)因素：物體的內(nèi)能與物體的 、 和 有關(guān)．,分子勢能,無規(guī)則運動,有相互作用力,內(nèi)能,質(zhì)量,溫度,體積,4．改變內(nèi)能的方式： 和 (1)做功可以使其他形式的能與內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)化，內(nèi)能的變化量可以用 來量度． (2)熱傳遞改變物體內(nèi)能時，內(nèi)能的變化量由 來量度，熱量和內(nèi)能變化的過程相聯(lián)系，熱量是 ．,做功,熱傳遞,做功的多少,熱量,過程量,,一、對分子動能的理解 1．單個分子的動能 由于分子運動的無規(guī)則性，在某時刻物體內(nèi)部各個分子的動能大小不一，就是同一個分子，在不同時刻的動能也是不同的，所以單個分子的動能沒有意義．,2．分子的平均動能 (1)溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的客觀表現(xiàn)，具有統(tǒng)計意義，溫度升高，分子平均動能增大，但不是每個分子的動能都增大、有的分子動能甚至還減小，個別分子的動能大小與溫度沒有關(guān)系，但總體上所有分子動能的總和隨溫度的升高而增加． (2)分子的平均動能只由溫度決定，與物質(zhì)種類、質(zhì)量、壓強、體積無關(guān)，只要溫度相同，分子的平均動能都相等，由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不同，所以同一溫度下，不同物質(zhì)的分子運動的平均速率大小一般不同．,3．溫度的意義 (1)宏觀：描述物體的冷熱程度． (2)微觀：分子平均動能的標志．,【例1】 下列關(guān)于物體的溫度與分子動能的關(guān)系，正確的說法是 ( ) A．某物體的溫度是0 ℃，說明物體中分子的平均動能為零 B．物體溫度升高時，每個分子的動能都增大 C．物體溫度升高時，分子平均動能增大 D．物體的運動速度越大，則物體的溫度越高 答案 C,解析 某種氣體溫度是0 ℃，物體中分子的平均動能并不為零，因為分子在永不停息地運動，A錯誤；當溫度升高時，分子運動加劇，平均動能增大，但并不是所有分子的動能都增大，B錯，C對；物體的運動速度越大，物體的動能越大，這并不能代表物體內(nèi)部分子的熱運動越劇烈，所以物體的溫度不一定高，D錯．,借題發(fā)揮 (1)雖然溫度是分子平均動能的標志，但是零度(0 ℃)時物體中分子的平均動能卻不為零． (2)物體內(nèi)分子做無規(guī)則熱運動的速度和物體做機械運動的速度是完全不同的兩個概念．,二、對分子勢能的深化理解 1．分子勢能 由分子間的相對位置決定的能叫分子勢能． 2．分子勢能的變化與分子間距離的關(guān)系 分子勢能是由分子間的相對位置決定的．當分子間的距離發(fā)生變化時，分子力要做功．當分子力做正功時，分子勢能減?。?圖1－3－1,當分子力做負功時，分子勢能增大．由分子間的作用力F與分子間的距離r之間的關(guān)系(如圖1－3－1所示)可知(取r→∞時分子勢能為零)： (1)當r?r0(r0表示兩分子間的平衡距離，下同)時，分子間的作用力小到可忽略不計，可以認為分子間沒有相互作用力，這時的分子勢能為零(沒有分子勢能)． (2)當rr0時，分子力表現(xiàn)為引力．當r增大時，分子力做負功，因此分子勢能隨分子間距離的增大而增大．,(3)當rr0時，分子力表現(xiàn)為斥力．當r減小時，分子力做負功，分子勢能增大，因此分子勢能隨分子間距離的減小而增大． (4)當r＝r0時，分子力為零．當r增大時，分子力做負功，分子勢能增大；當r減小時，分子力做負功，分子勢能增大，因此r＝r0時分子勢能最?。?分子勢能與分子間的距離r的關(guān)系如圖1－3－2所示． 圖1－3－2,【例2】 甲、乙兩分子相距較遠(此時它們之間的分子力可以忽略)，設甲固定不動，在乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中，關(guān)于分子勢能的變化情況，下列說法正確的是 ( ) A．分子勢能不斷增大 B．分子勢能不斷減小 C．分子勢能先增大后減小 D．分子勢能先減小后增大 答案 D,解析 rr0時，兩分子靠近分子力時做正功，EP減?。籸r0時，兩分子靠近分子力做負功，EP增加． 借題發(fā)揮 (1)分子勢能的變化情況只與分子力做功相聯(lián)系．分子力做正功，分子勢能減??；分子力做負功，分子勢能增加．分子力做功的值等于分子勢能的變化量． (2)討論分子勢能變化時，絕不能簡單地由物體體積的增大、減小就得出結(jié)論．導致分子勢能變化的原因是分子力做功情況．,三、內(nèi)能及相關(guān)概念的對比 1．區(qū)分三組概念 (1)內(nèi)能與熱量：內(nèi)能是狀態(tài)量，可以說系統(tǒng)具有多少內(nèi)能而不能說傳遞多少內(nèi)能；熱量是過程量，不能說系統(tǒng)具有多少熱量，只能說傳遞了多少熱量． (2)熱量與溫度 熱量是系統(tǒng)的內(nèi)能變化的量度，而溫度是系統(tǒng)內(nèi)部大量分子做無規(guī)則運動的激烈程度的標志．雖然熱傳遞的前提是兩個系統(tǒng)之間要有溫度差，但是傳遞的是能量，不是溫度．,(3)熱量與功 熱量和功，都是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，都是過程量，一定量的熱量與一定量的功相當，但它們之間有著本質(zhì)的區(qū)別． ①通過做功改變物體的內(nèi)能時，是其它形式的能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，內(nèi)能的變化量可以用做功的多少來量變． ②通過熱傳遞而改變物體內(nèi)能時，是內(nèi)能在不同物體間的轉(zhuǎn)移，內(nèi)能的變化量由熱量來量變．,2．內(nèi)能和機械能的區(qū)別 (1)內(nèi)能是由物體內(nèi)大量分子熱運動和分子間的相對位置決定的能量，是所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和．而機械能是由物體的機械運動和物體形變等決定的能量，它是對宏觀物體整體來說的． (2)物體具有內(nèi)能的同時又可以具有機械能．當物體的機械能增加時，內(nèi)能不一定增加，但機械能與內(nèi)能之間可以相互轉(zhuǎn)化．,【例3】 對于熱量、功和內(nèi)能，三者的說法正確的是 ( ) A．熱量、功、內(nèi)能三者的物理意義等同 B．熱量、功都可以作為物體內(nèi)能的量度 C．熱量、功、內(nèi)能的單位不相同 D．熱量和功是由過程決定的，而內(nèi)能是由物體狀態(tài)決定的 答案 D,解析 物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和，而要改變物體的內(nèi)能可以通過做功或熱傳遞兩種途徑，這三者的物理意義不同，A錯；熱量是表示在熱傳遞過程中物體內(nèi)能變化多少的，而功也是量度用做功的方式來改變物體內(nèi)能多少的，B錯；三者單位都是焦耳，C錯；熱量和功是過程量，內(nèi)能是狀態(tài)量，D正確．,【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 D,解析 鐵塊熔化成鐵水的過程中要吸收熱量，所以內(nèi)能增加，故A錯；兩物體溫度相同，內(nèi)能可能不同，分子的平均動能相同，故D項正確；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；機械運動的速度增大，動能增加，與分子熱運動的平均動能無關(guān)系，內(nèi)能也不一定增加，故B錯.,