全国高中物理优质课一等奖人教版选择性必修三《分子动能和分子势能》精美课件

1.4分子动能和分子势能

地面附近的物体所受的重力是G，由于重力做功具有跟路径无关的特点，所以存在重力势能。重力势能由地球和物体的相对位置决定。分子间的作用力做功是否也具有这一特点呢?问题导入G一、分子动能1.分子动能：分子由于热运动而具有的能量2.分子热运动的平均动能：所有分子的动能的平均值（大量分子）3.温度①宏观含义：温度是描述物体冷热程度的物理量②微观含义：温度是分子热运动的平均动能的标志温度越高，分子热运动的平均动能越大（热力学温度）G二、分子势能重力势能弹性势能特点：力所的做功与路径无关分子势能相对位置决定思考与讨论

分子势能的大小由分子间的相对位置决定，这说明分子势能Ep与分子间距离r是有关系的。那么，它们之间存在怎样的一种关系呢?ABr0分子力做正功分子势能就减小分子力做负功分子势能就增大0势能点ABr0r=无穷远Ep=0引力方向相同①当r>r0时，分子力做正功，分子势能减小斥力方向相反②当r<r0时，分子力做负功，分子势能增大③当r＝r0时，分子势能最小F=0Ep最小总结：由分子间的相对位置决定（体积）思考：为什么分子势能在很大范围内都是负值？因为规定了无穷远处分子势能为零造成的，并没有差特别的含义，不过你可以认为当分子间距处于这个范围时分子势能是低于无穷远处的势能。r=无穷远Ep=0三、物体的内能1.内能=分子动能+分子势能2.任何物体都具有内能，且不为零3.内能的影响因素：内能分子动能分子势能：分子数、热运动剧烈程度：分子数、分子间距（体积）（温度）4.判断内能的变化同一个物体温度升高时内能增大，温度降低时内能减小。①内能增大时温度升高②内能减小时温度降低内能↑温度不变内能↓温度内能＋③温度高的物体内能大（同一物体）5.判断气体的内能气体内能=分子动能分子间作用力可以忽略不计，分子势能为零（只与分子数、温度有关）

物体下落的时候，物体中的分子在做无规则热运动的同时还共同参与竖直向下的落体运动。再如，地面上滚动的足球，球内的气体分子在做无规则热运动的同时，还共同参与水平地面上的运动。当足球静止在地面上时，其中的气体分子是否还具有能量呢?思考与讨论内能和机械能的比较内能机械能对应的运动形式常见的能量形式影响因素联系热运动机械运动分子动能、分子势能动能、重力势能、弹性势能温度、质量、体积质量、速度、高度、形变量内能和机械能的物理本质是一样的。机械能是宏观的物体运动，内能是组成物体的分子热运动的总和。例1：下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是()课堂练习

解

：分子间作用力f的特点是：r<r0时，f

为斥力；r＝r0时，f＝0；r>r0时，f为引力。分子势能Ep的特点是：r＝r0时，Ep最小。因此只有B项正确。B例2：两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是______(填入正确选项前的字母)。

A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小

B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小

C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大

D．在r＝r0时，分子势能为零

E．分子动能和势能之和在整个过程中不变课堂练习ACE例3：在一个密闭容器内有一滴15℃的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是15℃。它的内能是否发生了变化?为什么?课堂练习答：内能变化了，因为分子总数（质量）不变，温度不变，但是体积变化了。例4：

以下说法正确的是(

)AC课堂练习A.机械能为零、内能不为零是可能的B.温度相同，质量相同的物体具有相同的内能C.物体的速度增大时，物体的内能可能减小D.分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能E.物体的速度增大时，物体的内能增大（体积）（温度降低）（大量分子）（永不停息的热运动）课堂小结分子动能分子势能内能定义分子无规则运动的动能分子