第七章分子動(dòng)理論第四節(jié)溫度和溫標(biāo)【學(xué)習(xí)目標(biāo)敘寫】1.能說(shuō)出內(nèi)能的概念，能簡(jiǎn)單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系．2.熱傳遞過(guò)程中，物體吸收(放出)熱量，溫度升高(降低)，內(nèi)能改變．3.說(shuō)出熱量的概念，熱量的單位是焦耳．4.能舉出做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】重點(diǎn)：探究改變物體內(nèi)能的多種方法．【使用說(shuō)明與學(xué)法指導(dǎo)】1認(rèn)真自學(xué)閱讀教材從第14頁(yè)到第16頁(yè)，用紅色筆勾畫出疑難點(diǎn)獨(dú)立完成探究題并總結(jié)規(guī)律方法。2、通過(guò)預(yù)習(xí)完成導(dǎo)學(xué)案預(yù)習(xí)案內(nèi)容。【預(yù)習(xí)案】一、分子動(dòng)能1．定義：分子由于永不停息地做 而具有的能．2．分子平均動(dòng)能：所有分子運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的 ． 3．溫度的微觀意義：溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的 的標(biāo)志．二、分子勢(shì)能1．定義：由分子間的分子力和分子間的 決定的勢(shì)能．2．分子勢(shì)能的決定因素(1)宏觀上：分子勢(shì)能的大小與物體的 有關(guān)．(2)微觀上：分子勢(shì)能與分子之間的 有關(guān)；①當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為 ，若r增大，需 做功，分子勢(shì)能增加．②當(dāng)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為 ，若r減小，需克服斥力做功，分子勢(shì)能增加．③當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能 ．3．結(jié)論：物體的體積變化時(shí)， 之間的距離會(huì)隨之變化， 也會(huì)發(fā)生變化．因此，分子勢(shì)能與物體的 有關(guān)．三、內(nèi)能1．定義：物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與 的總和叫物體的內(nèi)能．2．普遍性：物體中的分子永不停息地做 、分子間存在 ，所以任何物體都具有 ．3．決定因素：物體所含的分子總數(shù)由物質(zhì)的量決定．分子的熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能由 決定，分子勢(shì)能與物體的 有關(guān)，故物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、 、 共同決定，同時(shí)受物態(tài)變化的影響．我的疑惑【探究案】影響因素(1)溫度：溫度越高擴(kuò)散越快(2)濃度：從濃度大處向濃度小處擴(kuò)散(3)還與物質(zhì)的狀態(tài)，物體的密度差有關(guān)(1)溫度：溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著(2)固體微粒的大?。何⒘Ｔ叫。祭蔬\(yùn)動(dòng)越明顯微觀機(jī)制擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明了物質(zhì)分子都在永不停息的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是間接反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)相同點(diǎn)：①產(chǎn)生的根本原因相同，也就是分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；②它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得越明顯.項(xiàng)目擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)定義不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象懸浮在液體(或氣體)中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)原因物質(zhì)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)直接原因：大量液體(或氣體)分子對(duì)懸浮微粒的撞擊而導(dǎo)致的不平衡性根本原因：液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)一、分子動(dòng)能與溫度的關(guān)系1．單個(gè)分子的動(dòng)能由于分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，在某時(shí)刻物體內(nèi)部各個(gè)分子的動(dòng)能大小不一，就是同一個(gè)分子，在不同時(shí)刻的動(dòng)能也是不同的，所以單個(gè)分子的動(dòng)能沒(méi)有意義．2．分子的平均動(dòng)能(1)熱現(xiàn)象研究的是大量分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)，有意義的是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能．(2)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，這是溫度的微觀意義，在相同溫度下，各種物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同，由于不同物質(zhì)分子的質(zhì)量不一定相同，因此相同溫度時(shí)不同物質(zhì)分子的平均速率不一定相同．【特別提醒】物體溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加?。肿拥钠骄鶆?dòng)能增大，但并不是每一個(gè)分子的動(dòng)能都變大．二、影響分子勢(shì)能大小的因素隨著分子間距離的變化，分子力做功，分子勢(shì)能發(fā)生變化，分子勢(shì)能的變化微觀上決定于分子間的距離，宏觀上與物體的體積有關(guān)．1.分子勢(shì)能為零和分子勢(shì)能最小的含義不同，前者與選擇的零勢(shì)能點(diǎn)有關(guān)，而后者的位置確定在r＝r0處．2．由于物體分子間距離變化的宏觀表現(xiàn)為物體的體積變化，所以微觀的分子勢(shì)能變化對(duì)應(yīng)于宏觀的物體體積變化．但不能理解為物體體積越大，分子勢(shì)能就越大，因?yàn)榉肿觿?shì)能除了與物體的體積有關(guān)外，還與物態(tài)有關(guān)．同樣是物體體積增大，有時(shí)體現(xiàn)為分子勢(shì)能增大(在r＞r0范圍內(nèi))，有時(shí)體現(xiàn)為分子勢(shì)能減小(在r＜r0范圍內(nèi))．例如，0℃的水結(jié)成0三、對(duì)物體內(nèi)能的理解1．內(nèi)能是對(duì)大量分子而言的，對(duì)單個(gè)分子來(lái)說(shuō)無(wú)意義．2．物體的內(nèi)能跟物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)．3．決定因素(1)在微觀上，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(dòng)能和分子間的距離；(2)在宏觀上，物體的內(nèi)能取決于物體所含物質(zhì)的多少、溫度和體積．四、溫度、內(nèi)能、熱量、熱能這幾個(gè)熱學(xué)概念的區(qū)別1．溫度：溫度的概念在前邊已經(jīng)具體地學(xué)過(guò)，其高低直接反映了物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的情況，所以在熱學(xué)中溫度是描述物體熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的基本參量之一．溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)．是含有統(tǒng)計(jì)意義的，對(duì)于單個(gè)分子來(lái)說(shuō)，溫度是沒(méi)有意義的．2．內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和．內(nèi)能和機(jī)械能是截然不同的，內(nèi)能是由大量分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子之間相對(duì)位置所決定的能量，機(jī)械能是物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)和物體的相對(duì)位置及形變所決定的能量，內(nèi)能和機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化．3．熱量：是指熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的改變量．熱量用來(lái)量度熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量．一個(gè)物體的內(nèi)能是無(wú)法測(cè)定的，而在某種過(guò)程中物體內(nèi)能的變化卻是可以測(cè)定的，熱量就是用來(lái)測(cè)定內(nèi)能變化的一個(gè)物理量．4．熱能：是內(nèi)能通俗的而不甚確切的說(shuō)法．例題1：設(shè)r＝r0時(shí)分子間的作用力為零，則一個(gè)分子在從遠(yuǎn)處以某一動(dòng)能向另一個(gè)固定的分子靠近的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(不考慮其他分子的影響)()A．r＞r0時(shí)，分子力做正功，動(dòng)能不斷增大，勢(shì)能減小B．r＝r0時(shí)，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小C．r＜r0時(shí)，分子力做負(fù)功，動(dòng)能減小，勢(shì)能增大D．以上說(shuō)法都不對(duì)【反思總結(jié)】(1)分子勢(shì)能與分子力做功有關(guān)，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，動(dòng)能增大；克服分子力做功，分子勢(shì)能增大，動(dòng)能減小(2)分子的受力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同還是相反，決定分子力是做正功還是做負(fù)功，繼而決定分子勢(shì)能是減小還是增大．例題2.關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大B．物體所處的位置越高，分子勢(shì)能就越大，內(nèi)能越大C．一定質(zhì)量的0℃的水結(jié)成的0D．相同質(zhì)量的兩個(gè)同種物體，運(yùn)動(dòng)物體的內(nèi)能一定大于靜止物體的內(nèi)能【反思總結(jié)】分析物體內(nèi)能變化的基本方法有兩種：(1)根據(jù)內(nèi)能的定義來(lái)分析，抓住三個(gè)方面：一看物質(zhì)的量，二看溫度，三看體積．(2)從能量的觀點(diǎn)分析(即根據(jù)熱力學(xué)第一定律)，特別是遇到物態(tài)變化時(shí)，用第二種方法更優(yōu)越．【訓(xùn)練案】1.對(duì)不同的物體而言，下列說(shuō)法中正確的是()A．高溫物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能一定比低溫物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能大B．高溫物體內(nèi)每一個(gè)分子的動(dòng)能一定大于低溫物體內(nèi)每一個(gè)分子的動(dòng)能C．高溫物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的平均速率一定比低溫物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的平均速率大D．高溫物體內(nèi)每一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的速率一定大于低溫物體內(nèi)每一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的速率2．關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是()A．不同物體，溫度相等，內(nèi)能也相等B．所有分子的勢(shì)能增大，物體內(nèi)能也增大C．溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但內(nèi)能不一定增大D．只要兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，兩物體內(nèi)能一定相等3．如圖所示，小孩下滑過(guò)程中，從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度可用下面三句話來(lái)概括①小孩克服摩擦做功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能②小孩從滑梯上滑下時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能③小孩的臀部吸熱，內(nèi)能增加，溫度升高以下排序正確的是()A．①②③ B．②③①C．②①③ D．③②①4．如圖所示為物體分子勢(shì)能與分子間距離之間的關(guān)系，下列判斷正確的是()A．當(dāng)r<r0時(shí)，r越小，則分子勢(shì)能Ep越大B．當(dāng)r>r0時(shí)，r越小，則分子勢(shì)能Ep越大C．當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小D．當(dāng)r→∞時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小5.一絕熱容器內(nèi)封閉著一些氣體，容器在高速運(yùn)輸途中突然停下來(lái)，則()A．因氣體溫度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，故容器內(nèi)氣體溫度不變B．因容器是絕熱的，故容器中氣體內(nèi)能不變C．因容器突然停止運(yùn)動(dòng)，氣體分子運(yùn)動(dòng)速度亦隨之減小，故容器中氣體溫度降低D．容器停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于分子和容器壁的碰撞，機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，故容器中氣體溫度將升高6.下列說(shuō)法中正確的是()A．物體的溫度越高，說(shuō)明物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，每個(gè)分子的動(dòng)能越大B．物體的內(nèi)能越大，物體的溫度就一定越高C．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能就越大D．物體吸熱溫度就會(huì)上升，所以溫度越高的物體含有的熱量就越多7.下列關(guān)于物體內(nèi)能和機(jī)械能的說(shuō)法正確的是()A．物體的