1、5內(nèi)能學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志.2.明確分子勢(shì)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一、分子動(dòng)能導(dǎo)學(xué)探究分子處于永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)中，因而具有動(dòng)能(1)為什么研究分子動(dòng)能的時(shí)候主要關(guān)心大量分子的平均動(dòng)能？(2)物體溫度升高時(shí)，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大嗎？(3)物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，其分子的平均動(dòng)能也越大嗎？答案(1)分子動(dòng)能是指單個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，但分子是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的，因此各個(gè)分子的動(dòng)能以及一個(gè)分子在不同時(shí)刻的動(dòng)能都不盡相同，所以研究單個(gè)分子的動(dòng)能沒有意義，我們主要關(guān)心的是大量分子的平均動(dòng)能(2)溫度是大量分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計(jì)的意義，對(duì)于個(gè)別

2、分子，溫度是沒有意義的所以物體溫度升高時(shí)，個(gè)別分子的動(dòng)能可能減小，也可能不變(3)不是分子的平均動(dòng)能與宏觀物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無關(guān)知識(shí)梳理1分子動(dòng)能：由于分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的能量2溫度的理解(1)在宏觀上：溫度是物體冷熱程度的標(biāo)志(2)在微觀上：溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志3分子動(dòng)能的理解(1)由于分子熱運(yùn)動(dòng)的速率大小不一，因而重要的不是系統(tǒng)中某個(gè)分子的動(dòng)能大小，而是所有分子的動(dòng)能的平均值，即分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能(2)溫度是大量分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，對(duì)個(gè)別分子沒有意義同一溫度下，各個(gè)分子的動(dòng)能不盡相同(3)分子的平均動(dòng)能與宏觀上物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)(填“有”或“無”)二、分子勢(shì)能導(dǎo)

3、學(xué)探究(1)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分子力做功對(duì)應(yīng)什么形式的能量變化呢？(2)若分子力表現(xiàn)為引力，分子間距離增大時(shí)，分子力做什么功？分子勢(shì)能如何變化？分子間距離減小時(shí)，分子力做什么功？分子勢(shì)能如何變化？(3)若分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做功情況以及分子勢(shì)能的變化情況又如何呢？答案(1)分子力做功對(duì)應(yīng)分子勢(shì)能的變化(2)負(fù)功分子勢(shì)能增加正功分子勢(shì)能減小(3)分子間距離增大時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能減?。环肿娱g距離減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大知識(shí)梳理1分子勢(shì)能的大小是由分子間的相互位置決定的2決定因素(1)宏觀上：分子勢(shì)能的大小與物體的體積有關(guān)(2)微觀上：分子勢(shì)能與分子之間的距離有關(guān)3分子力、分

4、子勢(shì)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)為引力表現(xiàn)為斥力分子力做功分子力做負(fù)功分子力做負(fù)功分子勢(shì)能最小隨分子間距離的增大而增大隨分子間距離的減小而增大分子勢(shì)能與分子間的距離的關(guān)系如圖1所示圖1三、內(nèi)能導(dǎo)學(xué)探究(1)結(jié)合影響分子動(dòng)能和分子勢(shì)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？(2)物體的內(nèi)能隨機(jī)械能的變化而變化嗎？內(nèi)能可以為零嗎？答案(1)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)(2)物體的機(jī)械能變化時(shí)其溫度和體積不一定變化，因此其內(nèi)能不一定變化，

5、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(yùn)動(dòng)，因此物體的內(nèi)能不可能為零知識(shí)梳理1內(nèi)能：物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和2普遍性：組成任何物體的分子都在做著無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，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)由物質(zhì)的量決定(2)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能由溫度決定(3)分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān)故物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度、體積共同決定，同時(shí)受物態(tài)變化的影響4機(jī)械能與內(nèi)能物體具有內(nèi)能的同時(shí)也可以具有機(jī)械能當(dāng)物體的機(jī)械能增加時(shí)，內(nèi)能不一定(填“一定”或“不一定”)增加，但機(jī)械能與內(nèi)能之間可以相互轉(zhuǎn)化一、分子動(dòng)能1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)能越

6、大，但個(gè)別分子的動(dòng)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(yùn)動(dòng)，所以分子平均動(dòng)能不能為零3分子的平均動(dòng)能與宏觀物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無關(guān)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(dòng)能都相同B分子動(dòng)能指的是由于分子定向移動(dòng)具有的動(dòng)能C100個(gè)分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和就是這100個(gè)分子的內(nèi)能D溫度高的物體中每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率大于溫度低的物體中每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率答案A解析溫度相同，物體分子的平均動(dòng)能相同，A正確；分子動(dòng)能是由于分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能，B錯(cuò)誤；物體內(nèi)能是對(duì)大量分子而言，對(duì)100個(gè)分子毫無意義，C錯(cuò)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(dòng)能大

7、小的標(biāo)志，對(duì)單個(gè)分子沒有意義，D錯(cuò)誤二、分子勢(shì)能如果取兩個(gè)分子間相距無窮遠(yuǎn)時(shí)(此時(shí)分子間作用力可忽略不計(jì))的分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系可用如圖2所示的實(shí)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(shí)，F(xiàn)0，此時(shí)分子勢(shì)能最小，且小于0；當(dāng)rr0，隨著r的增大，分子勢(shì)能增大；當(dāng)rr0時(shí)，靠近時(shí)引力做正功，Ep減小；rr0時(shí)，靠近時(shí)斥力做負(fù)功，Ep增大例3如圖3所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上甲分子對(duì)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()圖3A乙分子從a到b過程中，分子力增大，分子勢(shì)能增

8、大B乙分子從a到c過程中，分子力先增大后減小，分子勢(shì)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(shì)能一直增大D乙分子從c到d過程中，分子力增大，分子勢(shì)能減小答案B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(shì)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(shì)能增加，分子力增大，B正確分子勢(shì)能圖象問題的解題技巧(1)要明確分子勢(shì)能、分子力與分子間距離關(guān)系圖象中拐點(diǎn)的不同意義.分子勢(shì)能圖象的最低點(diǎn)(最小值)對(duì)應(yīng)的距離是分子平衡距離r0，分子力圖象與r軸交點(diǎn)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、

9、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(dòng)能的標(biāo)志(2)內(nèi)能是物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和2內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系內(nèi)能機(jī)械能對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)形式微觀分子熱運(yùn)動(dòng)宏觀物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)常見的能量形式分子動(dòng)能、分子勢(shì)能物體動(dòng)能、重力勢(shì)能或彈性勢(shì)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(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度、相對(duì)于零勢(shì)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(yùn)動(dòng)的速度增大，則物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能增大CA、B兩物體接觸時(shí)有熱量從物

10、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DA、B兩物體的溫度相同時(shí)，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解析解答本題的關(guān)鍵是對(duì)溫度和內(nèi)能這兩個(gè)概念的理解溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故溫度不變時(shí)，內(nèi)能可能變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩物體溫度相同，內(nèi)能可能不同，分子的平均動(dòng)能相同，但由km2知，分子的平均速率可能不同，故D項(xiàng)正確；最易出錯(cuò)的是認(rèn)為有熱量從A傳到B，A的內(nèi)能肯定大，其實(shí)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(shì)能這些因素，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度與分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能無必然關(guān)系，故B項(xiàng)錯(cuò)誤故

11、選D.1(分子動(dòng)能)當(dāng)氫氣和氧氣的質(zhì)量和溫度都相同時(shí)，下列說法中正確的是()A兩種氣體分子的平均動(dòng)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(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能相等D兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率相等答案AB解析因溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以選項(xiàng)A正確；因?yàn)闅錃夥肿雍脱鯕夥肿拥馁|(zhì)量不同，且mH2r0時(shí)，r越大，F(xiàn)越大，Ep越大B當(dāng)rr0時(shí)，r越大，F(xiàn)越大，Ep越小C當(dāng)rr0時(shí)，r越小，F(xiàn)越大，Ep越大D當(dāng)rr0時(shí)，隨著r的增大，F(xiàn)先增大后減小，而Ep是單調(diào)增大的，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)rr0時(shí)，隨著r的增大，F(xiàn)單調(diào)減小，Ep也單調(diào)減小，故C正確，D錯(cuò)誤5下列四幅圖中，能正確反映分子間作

12、用力F和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是()答案B解析當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨分子間距離r增大，分子勢(shì)能Ep增大；當(dāng)rr0時(shí)，分子力為零，此時(shí)分子勢(shì)能最小故選項(xiàng)B正確題組三內(nèi)能6下列說法正確的是()A分子的動(dòng)能與分子的勢(shì)能的和叫做這個(gè)分子的內(nèi)能B物體的分子勢(shì)能由物體的溫度和體積決定C物體的速度增大時(shí)，物體的內(nèi)能增大D物體的動(dòng)能減小時(shí)，物體的溫度可能增加答案D解析內(nèi)能是對(duì)物體內(nèi)所有分子而言的，單個(gè)分子無內(nèi)能可言，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體的分子勢(shì)能由分子間距離決定，宏觀上表現(xiàn)為由物體的體積決定，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體的宏觀速度與物體的內(nèi)能沒有關(guān)系，物體的動(dòng)能與物體的溫度沒有關(guān)系，故選項(xiàng)C錯(cuò)

13、誤，D正確7關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說法正確的是()A箱子運(yùn)動(dòng)的速度減小，其內(nèi)能也減小B籃球的容積不變，內(nèi)部氣體的溫度降低，其氣體的內(nèi)能將減小C物體的溫度和體積均發(fā)生變化，其內(nèi)能一定變化D對(duì)于一些特殊的物體，可以沒有內(nèi)能答案B解析物體的內(nèi)能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)無關(guān)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)氣體的體積不變而溫度降低時(shí)，氣體的分子勢(shì)能不變，分子的平均動(dòng)能減小，氣體的內(nèi)能減小，故B正確；物體的體積和溫度均發(fā)生變化時(shí)，物體內(nèi)的分子勢(shì)能和分子的平均動(dòng)能都發(fā)生變化，其內(nèi)能可能不變，故C錯(cuò)誤；任何物體都有內(nèi)能，故D錯(cuò)誤8下列關(guān)于物體內(nèi)能和機(jī)械能的說法正確的是()A物體的內(nèi)能大，則機(jī)械能也一定大B一切物體都具有內(nèi)能C當(dāng)物體靜止時(shí)

14、，物體的內(nèi)能為零D內(nèi)能是物體的機(jī)械能的另一種說法答案B解析內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能，二者沒有必然的聯(lián)系，A、C、D錯(cuò)誤；由于分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故一切物體皆有內(nèi)能，B正確9三個(gè)瓶子分別盛有質(zhì)量相同的氫氣、氧氣和氮?dú)猓鼈兊臏囟认嗤?，則分子平均速率最大的是_；在不計(jì)分子勢(shì)能的情況下，氣體內(nèi)能最大的是_答案氫氣氫氣解析它們的平均動(dòng)能相同，即mOvmNvmHv，而分子質(zhì)量的大小關(guān)系為mOmNmH，所以有vHvNvO，又因三種氣體的質(zhì)量相同，氫氣的分子總數(shù)最多，由氣體內(nèi)能E內(nèi)Nk可知，氫氣內(nèi)能最大10(1)1 kg的40 的水跟1 kg的80 的水哪個(gè)內(nèi)能多？(2)1 kg的40 的水跟2 kg的40 的水哪個(gè)內(nèi)能多？(3)一小杯100 的開水跟一池塘常溫下的水哪個(gè)內(nèi)能多？(4)1 kg的100 的水跟1 kg的100 的水蒸氣哪個(gè)內(nèi)能多？答案(1)1 kg的80 的水(2)2 kg的40 的水(3)一池塘常溫下的水(4)1 kg的100 的水蒸氣解析(1)兩者質(zhì)量一樣，同種物質(zhì)，所以分子數(shù)目一樣，而80 的水比40 的水的水分子平均動(dòng)能大，所以1 kg的80 的水的分子總動(dòng)能比1 kg的40 的水大，若不考慮水的膨脹引起