课堂新坐标2016_2017学年高中物理第1章分子动理论第3节温度与内能.doc

第3节　温度与内能学 习 目 标 知 识 脉 络了解分子的动能、平均动能认识温度是分子平均动能的标志．(重点)知道分子势能跟物体的体积有关了解分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律．(难点)理解内能的概念了解物体的内能与哪些宏观量有关知道改变内能的两种方式．(难点) 温 度 与 分 子 平 均 动 能 1．分子动能：分子由于做热运动所具有的动能．平均动能：大量分子动能的平均值．温度与平均动能的关系(1)温度升高分子的平均动能增大；温度降低分子的平均动能减小．(2)分子热运动的平均动能与物体的热力学温度成正比．(3)温度的微观本质：温度是物体内分子热运动平均动能的标志． 1．温度是分子平均动能的标志．(√)温度升高时物体的每个分子的动能都将增大．(×)分子的平均动能的大小与物质的种类有关．(×) 为什么研究分子动能时主要关心平均动能？【提示】　分子动能是指单个分子热运动的动能但分子是无规则运动的因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能也不尽相同所以研究单个分子的动能没有意义我们主要关心的是大量分子的平均动能． 探讨1：做热运动的分子具有动能各个分子的动能相同吗？【提示】　不相同．因为物体中分子热运动的速率大小不一各个分子的动能有大有小所以不相同．探讨2：物体分子运动的总动能为所有分子热运动动能的总和试从微观和宏观两个角度分析分子的总动能与哪些因素有关．【提示】　微观上：与分子的平均动能和分子数有关．宏 1．温度的微观含义温度是分子平均动能的标志因不同的分子具有的速率一般不同且不同时刻同一分子的速率一般也不相同故单个分子的动能无意义．温度是物体内大量分子热运动的集体表现．只要温度相同分子的平均动能就相同但分子平均速率不一定相同．分子热运动的平均动能(1)分子的平(2)平均动能与平均速率的关系可简单地理解为：E＝m为该物质分子的质量．(通常提到的分子速率一般是指分子的平均速率单个分子的速率无意义)(3)分子的动能与宏观物体的运动无关也就是分子热运动的平均动能与宏观物体运动的动能无关．温度与分子动能、分子平均动能的关系在宏观上温度是表示物体冷热程度的物理量．在微观上温度是物体中分子热运动的平均在相同温度下各种物质分子的平均动能都相同温度升高分子平均动能增加；温度降低分子平均动能减少．在同一温度下虽然不同物质分子的平均动能都相同但由于不同物质的分子质量不一定相同所以分子热运动的平均速率不一定相同．当氢气和氧气的质量和温度都相同时下列说法中正确的是(　　)两种气体分子的平均动能相等氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率氢气分子的平均动能大于氧气分子的D．两种气体分子热运动的总动能不相等两种气体分子热运动的平均速率相等【解析】　温度相同两种气体分子的平均动能相等对错；因两种气体分子的质量不同平均动能又相等所以分子质量大的(氧气)分子平均速率小故对错；由于两种气体的摩尔质量不同物质的量不同(质量相同)分子数目就不等故总动能不相等选项对．【答案】　关于物体的温度与(　　) 【导学号某种物体的温度是0 说明物体中分子的平均动能为零物体温度升高时某个分子的动能可能减小物体温度升高时速率小的分子数目减少速率大的分子数目增多物体的运动速度越大则物体的温度越高物体的温度与物体的速度无关【解析】　某种物体温度是0 物体中分子的平均动能并不为零因为分子在永不停息地BCE正确．【答案】　关于温度的两个注意事项因为温度是分子平均动能的唯一标志所以会误认为0 的物体中分子的平均动能也为零要正确理解的意义．温度是物体分子平均动能的标志而不是物体分子动能的标志． 分 子 势 能 1．定义：由于分子间存在分子力分子具有的由分子间的相对位置决定的势能．分子势能的决定因素(1)宏观上：体积有关．(2)微观上：与分子间的距离有关．若r＞r当r增大时分子势能增加．若r＜r当r减小时分子势能增加．若r＝r分子势能最小． 1．分子势能与体积有关．(√)当r＝r时分子势能最小为0.(×)分子势能与重力势能类似可(√) 物体的体积增大时其分子势能一定增大吗？【提示】　不一定．当分子间距离rr时分子间作用力表现为引力物体的体积增大分子间距离增大分子力做负功分子势能增大；当rr时分子间作用力表现为斥力物体的体积增大分子间距离增大分子力做正功分子势能减小． 探讨1：分子势能最小的位置在哪儿？最小等于零吗？【提示】　当分子位于平衡位置时分子势能最小；由于分子势能有相对性所以分子势能最小时不一定等于零．探讨2：分子势能的正负能表示分子势能的大小吗？【提示】　能．正的分子势能总比负的分子势能大． 影响分子势能大小的因素如图1-3-1所示随着分子间距离的变化分子力做功分子势能发生变化分子势能的变化微观上决定于分子间的距离宏观上与物体的体积有关． 图1-3-1分子