人教版高中物理选修33第七章第五节内能课件(共22张).pptx

1、7.5 内能人教版选修3-3 物理运动着的篮球运动着的篮球做着无规则热运动分子做着无规则热运动分子 分子由于热运动而具有的能量叫做分子动能。分子由于热运动而具有的能量叫做分子动能。情况一：物体中分子热运动速率大小不一，情况一：物体中分子热运动速率大小不一，所以各个分子的动能也有大有小。所以各个分子的动能也有大有小。情况二：各个分子的速率（动能）都在不断改变。情况二：各个分子的速率（动能）都在不断改变。在热现象的研究中，我们所关心的不是每个分子的动能，在热现象的研究中，我们所关心的不是每个分子的动能，而是物体里所有分子的动能的平均值。而是物体里所有分子的动能的平均值。物体里所有分子的动能的平均值

2、。物体里所有分子的动能的平均值。不确定性、无规律性不确定性、无规律性分子运动非常复杂！分子运动非常复杂！情况三：情况三：从扩散现象和布朗运动中我们看到从扩散现象和布朗运动中我们看到:我们可以得出结论：我们可以得出结论：一种物质一种物质时时。过去我们说：温度是分子过去我们说：温度是分子。现在进一步说：物质的温度是它的现在进一步说：物质的温度是它的。即温度越高，分子的平均动能就越大。即温度越高，分子的平均动能就越大。所有分子热运动的动能总和所有分子热运动的动能总和 等于分子的平均动能等于分子的平均动能分子数的分子数的。上看：上看：上看：上看：温度是描述物体大量分子温度是描述物体大量分子无规则运动剧

3、烈程度无规则运动剧烈程度的物理量。的物理量。从从角度看：角度看：温度是描述物体温度是描述物体冷热程度冷热程度的物理量。的物理量。从从角度看：角度看：【每个分子动能，分子平均动能，分子总动能，分子平均速率，物体动能每个分子动能，分子平均动能，分子总动能，分子平均速率，物体动能】1 1）某物体的温度是）某物体的温度是0 00 0C C，说明物体中分子的平均动能为零。，说明物体中分子的平均动能为零。错。分子永不停息的运动，不管温度多低，分子动能永远不可能为零。错。分子永不停息的运动，不管温度多低，分子动能永远不可能为零。2 2）物体的动能物体的动能越大，物体内越大，物体内分子的平均动能分子的平均动能

4、越大。越大。错。物体的动能是宏观的机械运动的一种能量错。物体的动能是宏观的机械运动的一种能量,E,Ek k=mv=mv2 2/2/2，即由物体的速度与质量决，即由物体的速度与质量决定。分子的平均动能是微观的，仅由物体的温度决定。定。分子的平均动能是微观的，仅由物体的温度决定。3 3）温度越高的物体，物体内每个分子的动能都大。）温度越高的物体，物体内每个分子的动能都大。错。温度高的物体内部也存在着动能很小的分子。只能说温度越高，分子平均动能错。温度高的物体内部也存在着动能很小的分子。只能说温度越高，分子平均动能越大。越大。4 4）物质）物质种类不同种类不同的物体，的物体，如果温度相同，它们的平均

5、动能相同，因而它们分子的如果温度相同，它们的平均动能相同，因而它们分子的平均速率也相同。平均速率也相同。错。它们的平均动能相同，但由于它们的分子质量不同，所以分子的平均速率不同错。它们的平均动能相同，但由于它们的分子质量不同，所以分子的平均速率不同。物体被物体被后后 地面附近的物体与地球之间有地面附近的物体与地球之间有作用作用 地球和这个物体构成的地球和这个物体构成的就就 用弹簧连接的两个物体，把弹簧用弹簧连接的两个物体，把弹簧后后 两物体之间存在两物体之间存在的作用的作用 这个这个也也总之总之Ep=mghEp=kD Dx2/2二、分子势能二、分子势能 分子间存在着分子力（分子间存在着分子力（

6、）分子力比重力分子力比重力/弹力弹力/电场力等要复杂的多。电场力等要复杂的多。分子势能跟分子间的距离（分子势能跟分子间的距离（）的关系也比较复杂。的关系也比较复杂。能量研究从功能关系入手！能量研究从功能关系入手！重力做正功，重力势能重力做正功，重力势能反而反而减少；重力做负功，重力势能减少；重力做负功，重力势能反而反而增加。增加。弹力做正功，弹性势能弹力做正功，弹性势能反而反而减少；弹力做负功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能反而反而增加。增加。电场力做正功，电势能电场力做正功，电势能反而反而减小；电场力做负功，电势能减小；电场力做负功，电势能反而反而增加。增加。分子力做正功，分子势能分子力

7、做正功，分子势能反而反而减少；分子力做负功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能反而反而增加。增加。10r0 当当r=rr=r0 0时，合力为时，合力为0 0 当当rrrr0 0时，合力表现为引力时，合力表现为引力 要增大分子间的距离必须克服引力做功要增大分子间的距离必须克服引力做功（）vr增大，增大，Ep增大增大F引引 当当rrrrrr0 0时时vr增大，增大，Ep增大增大F引引F斥斥vr减小，减小，Ep增大增大 原长的弹簧原长的弹簧vv 伸长的弹簧伸长的弹簧 拉伸弹簧拉伸弹簧。当当rrr “负负”的分子势能的分子势能 ）相对性相对性:与零势能的选取有关与零势能的选取有关无限远时分子势能无限

8、远时分子势能E EP P=0=0减减小小增增加加分子力分子力矢量（矢量（）排斥排斥吸引吸引减减小小增增加加减减小小 物体的物体的时，分子间的时，分子间的，因而因而。无限远时分子势能无限远时分子势能E EP P=0=0减减小小增增加加排斥力排斥力吸引力吸引力减减小小增增加加减减小小【问问】“”这是严谨这是严谨的说法。的说法。若理解成物体的体积越大，分子势能就越大，对吗？若理解成物体的体积越大，分子势能就越大，对吗？若若r r r r0 0，则，则r r越大，分子势能越大越大，分子势能越大【反例反例】如如0 0o oC C的水结成的水结成0 0o oC C的冰后，体积变大了，的冰后，体积变大了，分

9、子势能却变小了。分子势能却变小了。无限远时分子势能无限远时分子势能E EP P=0=0减减小小增增加加排斥排斥吸引吸引减减小小增增加加减减小小分子势能与分子间距有关分子势能与分子间距有关气态很特殊气态很特殊气体分子间距比较大，气体分子间距比较大，分子力很微弱，可忽略。分子力很微弱，可忽略。所以气体分子一般不考虑分子势能。所以气体分子一般不考虑分子势能。10r010r0三三 内内 能能 组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。物体中所有分子做热运动的动能和分子

10、势能的总和。物体的摩尔数物体的摩尔数温度温度体积体积分子总数分子总数分子平均动能分子平均动能分子势能（分子间距）分子势能（分子间距）应当指出，组成物体的分子做无规则的热运动，具有热运动应当指出，组成物体的分子做无规则的热运动，具有热运动的动能，它是内能的一部分；的动能，它是内能的一部分；同时物体还可能做整体的运动，因此还会有机械能。同时物体还可能做整体的运动，因此还会有机械能。后者是由物体的机械运动决定的，它对物体的内能没有贡献。后者是由物体的机械运动决定的，它对物体的内能没有贡献。在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能。在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能。例（多选）：例（多选）：1g

11、1001g100o oC C的水的水与与1g1001g100o oC C的水蒸气的水蒸气相比较相比较，下列说法，下列说法正确正确的是（的是（）A A分子的平均动能与分子的总动能都相同分子的平均动能与分子的总动能都相同 B B分子的平均动能相同，分子的总动能不同分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C C内能相同内能相同 D 1g100D 1g100o oC C的水的内能小于的水的内能小于1g1001g100o oC C的水蒸气的内能的水蒸气的内能A D 例：例：(多选多选)如图所示，如图所示，甲分子固定在坐标原点甲分子固定在坐标原点O O，乙分子位于，乙分子位于x x轴轴上，甲分子对乙分子的作

12、用力与两分子间的距离的关系如图中曲上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示线所示F F00为斥力，为斥力，F F00为引力为引力a a、b b、c c、d d为为x x轴上四个特定轴上四个特定的位置现把的位置现把乙分子从乙分子从a a处由静止释放处由静止释放，则，则()A A乙分子由乙分子由a a到到b b做加速运动，由做加速运动，由b b到到c c做减速运动做减速运动 B B乙分子由乙分子由a a到到c c做加速运动，到达做加速运动，到达c c时速度最大时速度最大 C C乙分子由乙分子由a a到到b b的过程中，两分子间的分子势能一直减小的过程中，两分子间的分子势能一直

13、减小 D D乙分子由乙分子由b b到到d d的过程中，两分子间的分子势能一直增大的过程中，两分子间的分子势能一直增大斥力斥力引引力力BC加速加速减速减速Cabd减小减小增加增加 1 1(单选单选)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的()A A温度和体积温度和体积B B体积和压强体积和压强 C C温度和压强温度和压强 D D压强和温度压强和温度 2 2(多选多选)下列关于分子动能的说法，正确的是下列

14、关于分子动能的说法，正确的是()A A物体的温度升高，每个分子的动能都增加物体的温度升高，每个分子的动能都增加 B B物体的温度升高，分子的总动能增加物体的温度升高，分子的总动能增加 C C如果分子的质量为如果分子的质量为m m，平均速率为，平均速率为v v，则平均动能为，则平均动能为mvmv2 2/2/2 D D分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比 3 3（单选）（单选）关于分子势能，下列说法中正确的是关于分子势能，下列说法中正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能设两分子相距无穷远时分子势能为零为零)()

15、()A A体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小 B B当分子间距离当分子间距离r rr r0 0时，分子间合力为零，所以分子势能为零时，分子间合力为零，所以分子势能为零 C C当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大 D D当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大【课后练习课后练习】4 4（单选）（单选）关于机械能和内能，下列说法中正确的是关于机械能和内能，下列说法中正确的是()A A机械能大的物体，其内能一定很大机械能大的物体，其内能

16、一定很大 B B物体的机械能损失时，内能却可以增加物体的机械能损失时，内能却可以增加 C C物体的内能损失时，机械能必然减小物体的内能损失时，机械能必然减小 D D物体的内能为零时，机械能不可以为零物体的内能为零时，机械能不可以为零 5 5(多选多选)1 g 100)1 g 100 的水与的水与1 g 100 1 g 100 的水蒸气相比较，下列说的水蒸气相比较，下列说法中正确的是法中正确的是()A A分子的平均动能与分子的总动能都相同分子的平均动能与分子的总动能都相同 B B分子的平均动能相同，分子的总动能不同分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C C内能相同内能相同 D D1 g 100 1 g 100 的水的内能小于的水的内能小于1 g 100 1 g 100 的水蒸气的内能的水蒸气的内能