全國高中物理優(yōu)質(zhì)課一等獎人教版選擇性必修三《分子動能和分子勢能》精美課件

1.4分子動能和分子勢能

地面附近的物體所受的重力是G，由于重力做功具有跟路徑無關(guān)的特點(diǎn)，所以存在重力勢能。重力勢能由地球和物體的相對位置決定。分子間的作用力做功是否也具有這一特點(diǎn)呢?問題導(dǎo)入G一、分子動能1.分子動能：分子由于熱運(yùn)動而具有的能量2.分子熱運(yùn)動的平均動能：所有分子的動能的平均值（大量分子）3.溫度①宏觀含義：溫度是描述物體冷熱程度的物理量②微觀含義：溫度是分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志溫度越高，分子熱運(yùn)動的平均動能越大（熱力學(xué)溫度）G二、分子勢能重力勢能彈性勢能特點(diǎn)：力所的做功與路徑無關(guān)分子勢能相對位置決定思考與討論

分子勢能的大小由分子間的相對位置決定，這說明分子勢能Ep與分子間距離r是有關(guān)系的。那么，它們之間存在怎樣的一種關(guān)系呢?ABr0分子力做正功分子勢能就減小分子力做負(fù)功分子勢能就增大0勢能點(diǎn)ABr0r=無窮遠(yuǎn)Ep=0引力方向相同①當(dāng)r>r0時，分子力做正功，分子勢能減小斥力方向相反②當(dāng)r<r0時，分子力做負(fù)功，分子勢能增大③當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小F=0Ep最小總結(jié)：由分子間的相對位置決定（體積）思考：為什么分子勢能在很大范圍內(nèi)都是負(fù)值？因?yàn)橐?guī)定了無窮遠(yuǎn)處分子勢能為零造成的，并沒有差特別的含義，不過你可以認(rèn)為當(dāng)分子間距處于這個范圍時分子勢能是低于無窮遠(yuǎn)處的勢能。r=無窮遠(yuǎn)Ep=0三、物體的內(nèi)能1.內(nèi)能=分子動能+分子勢能2.任何物體都具有內(nèi)能，且不為零3.內(nèi)能的影響因素：內(nèi)能分子動能分子勢能：分子數(shù)、熱運(yùn)動劇烈程度：分子數(shù)、分子間距（體積）（溫度）4.判斷內(nèi)能的變化同一個物體溫度升高時內(nèi)能增大，溫度降低時內(nèi)能減小。①內(nèi)能增大時溫度升高②內(nèi)能減小時溫度降低內(nèi)能↑溫度不變內(nèi)能↓溫度內(nèi)能＋③溫度高的物體內(nèi)能大（同一物體）5.判斷氣體的內(nèi)能氣體內(nèi)能=分子動能分子間作用力可以忽略不計(jì)，分子勢能為零（只與分子數(shù)、溫度有關(guān)）

物體下落的時候，物體中的分子在做無規(guī)則熱運(yùn)動的同時還共同參與豎直向下的落體運(yùn)動。再如，地面上滾動的足球，球內(nèi)的氣體分子在做無規(guī)則熱運(yùn)動的同時，還共同參與水平地面上的運(yùn)動。當(dāng)足球靜止在地面上時，其中的氣體分子是否還具有能量呢?思考與討論內(nèi)能和機(jī)械能的比較內(nèi)能機(jī)械能對應(yīng)的運(yùn)動形式常見的能量形式影響因素聯(lián)系熱運(yùn)動機(jī)械運(yùn)動分子動能、分子勢能動能、重力勢能、彈性勢能溫度、質(zhì)量、體積質(zhì)量、速度、高度、形變量內(nèi)能和機(jī)械能的物理本質(zhì)是一樣的。機(jī)械能是宏觀的物體運(yùn)動，內(nèi)能是組成物體的分子熱運(yùn)動的總和。例1：下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是()課堂練習(xí)

解

：分子間作用力f的特點(diǎn)是：r<r0時，f

為斥力；r＝r0時，f＝0；r>r0時，f為引力。分子勢能Ep的特點(diǎn)是：r＝r0時，Ep最小。因此只有B項(xiàng)正確。B例2：兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零，下列說法正確的是______(填入正確選項(xiàng)前的字母)。

A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小

B．在r<r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動能減小，勢能也減小

C．在r＝r0時，分子勢能最小，動能最大

D．在r＝r0時，分子勢能為零

E．分子動能和勢能之和在整個過程中不變課堂練習(xí)ACE例3：在一個密閉容器內(nèi)有一滴15℃的水，過一段時間后，水滴蒸發(fā)變成了水蒸氣，溫度還是15℃。它的內(nèi)能是否發(fā)生了變化?為什么?課堂練習(xí)答：內(nèi)能變化了，因?yàn)榉肿涌倲?shù)（質(zhì)量）不變，溫度不變，但是體積變化了。例4：

以下說法正確的是(

)AC課堂練習(xí)A.機(jī)械能為零、內(nèi)能不為零是可能的B.溫度相同，質(zhì)量相同的物體具有相同的內(nèi)能C.物體的速度增大時，物體的內(nèi)能可能減小D.分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能E.物體的速度增大時，物體的內(nèi)能增大（體積）（溫度降低）（大量分子）（永不停息的熱運(yùn)動）課堂小結(jié)分子動能分子勢能內(nèi)能定義分子無規(guī)則運(yùn)動的動能分子