鲁科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第1章 本章整合 (2).ppt

(2)物体的内能与分子动能、分子势能的比较比较项定义微观宏观量值分子动能物体的分子不停地运动着,运动着的分子所具有的能分子永不停息地做无规则运动与温度有关永远不等于零分子势能由组成物体的分子的相对位置所决定的能分子间存在相互作用的引力和斥力所决定的能与物体的体积有关可能等于零物体的内能物体内所有分子动能与势能的总和分子热运动和分子间存在作用力与分子数、温度、体积和物态有关永远不等于零典例1很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全,轿车在发生一定强度的碰撞时,利用三氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V=56L,囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3,已知氮气摩尔质量M=0.028kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6×1023mol-1。试估算:(1)囊中氮气分子的总个数N;(2)囊中氮气分子间的平均距离。(结果保留一位有效数字)答案(1)3×1024(2)3×10-9m针对训练1实验发现,当水深超过2500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA,将二氧化碳分子看作直径为D的球(球的体积公式V球=πD3),则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为()答案A典例2如图所示,用F表示两分子间的作用力,Ep表示分子间的分子势能,在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中()A.F不断增大,Ep不断减小B.F先增大后减小,Ep不断减小C.F不断增大,Ep先增大后减小D.F、Ep都是先增大后减小答案B解析当r=r0时,分子间的引力与斥力大小相等,分子间作用力F=0;在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中,由图看出,分子间作用力F先增大后减小,此过程分子间作用力表现为引力,分子间作用力做正功,分子势能Ep减小,所以选项B正确。针对训练2(多选)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子在分子间作用力作用下沿x轴运动,两分子间的势能Ep与两分子间距的关系如图曲线所示,图中分子势能最小值为-E0。若两分子所具有的总能量为零,则下列说法正确的是()A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大B.乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态D.乙分子的运动范围为x≥x1答案BD解析分子处于r0位置时所受分子间作用力为零,加速度为零,此时分子势能最小,分子的动能最大,总能量保持不变,由题图可知x2位置即是r0位置,此时加速度为零,A错误;x=x2位置,势能为-E0,则动能为E0,B正确;在Q点,Ep=0,但分子间作用力不为零,分子并非处于平衡状态,C错误;在乙分子沿x轴向甲分子靠近的过程中,分子势能先减小后增大,分子动能先增大后减小,到Q点分子的速度刚好减为零,此时由于分子斥力作用,乙分子再远离甲分子返回,即乙分子运动的范围为x≥x1,D正确。典例3(多选)对于物体内能的理解,下列说法正确的是()A.一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和B.做加速运动的物体,由于速度越来越大,所以物体分子的平均动能越来越大C.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同D.物体的内能跟物体的温度和体积有关E.物体温度改变时,物体分子的平均动能不一定改变答案ACD解析一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和,选项A正确;做加速运动的物体,其宏观动能逐渐增大,但是物体的温度未必升高,所以分子的平均动能变化情况不能确定,选项B错误;内能不同的物体,只要温度相同,它们分子热运动的平均动能就相同,选项C正确;物体的内能与分子动能和分子势能有关,即与温度和体积有关,选项D正确;温度是分子平均动能的标志,物体温度改变时,物体分子的平均动能一定改变,选项E错误。针对训练3一绝热容器内密闭着一些气体,容器在高速运输途中突然停下来,则()A.因气体温度与机械运动速度无关,故容器内气体温度不变B.因容器是绝热的,故容器中气体内能不变C.因容器突然停止运动,气体分子运动速率亦随之减小,故容器中气体温度降低D.容器停止运动时,机械运动的动能转化为内能,故容器中气体温度将升高答案D解析容器里的分子除做无规则的热运动外,还随容器做机械运动,当容器停止机械运动时,机械能转化为内能,气体的温度升高,故选项D正确。二气体实验定律和理想气体状态方程的应用1.玻意耳定律、查理定律、盖—吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T恒定、V恒定、p恒定时的特例。2.正确确定状