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1、触类旁通合作探究自主预习 第五节第五节 物体的内能物体的内能 触类旁通合作探究自主预习 目标导航预习导引 触类旁通合作探究自主预习 目标导航预习导引一二三 一、分子的动能一、分子的动能 温度温度 1.分子动能 做无规则运动的分子具有动能,各个分子动能不同,每个分子在 不同时刻动能也不相等. 2.平均动能 物体内所有分子的动能的平均值. 3.温度与平均动能的关系 (1)温度越高,分子热运动的平均动能越大,温度越低,分子热运动 的平均动能越小. (2)温度是物体分子热运动的平均动能的标志. 触类旁通合作探究自主预习 目标导航预习导引一二三 铁球运动得越来越快,则铁分子的平均动能越来越大,对吗? 答
2、案:不对.铁球的速度变大,是指其机械运动的速度大,即其机械 运动的动能变大,而分子的平均动能是指分子热运动的动能,只与 温度有关. 触类旁通合作探究自主预习 目标导航预习导引一二三 二、分子势能二、分子势能 1.定义 分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势 能. 2.分子势能的决定因素 (1)宏观上:分子势能跟物体的体积有关. (2)微观上:分子势能与分子间的距离有关. 当rr0时,分子力表现为引力,若r增大,需克服分子的引力做功, 分子势能增大. 当rr0时,分子间的作用力表现为引力,分子间的 距离增大时,分子力做负功,因此分子势能随分子间距离的增大而 增大. 2.当分子间
3、的距离r0 为斥力,Fr0时,分子间的引力大于斥力,分子力表 现为引力,随着r的增大,分子力先增大后减小,r很大时,分子力接近 于零;分子相距无穷远时的分子势能为零,分子间距缩小时引力做 正功,分子势能减小,当r=r0时,分子势能最小,且一定小于零,当rr0 时,分子间距缩小,斥力做负功,分子势能增大,B项正确. 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 2.(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动, 直至不再靠近.在此过程中,下列说法正确的是( ) A.分子力先增大,后一直减小 B.分子力先做正功,后做负功 C.分子动能先增大,后减小 D.分子势能先增
4、大,后减小 E.分子势能和动能之和不变 答案:BCE 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 解析: 分子力随分子间距离变化的图象如图,根据图象可知,分子间距 离减小的过程中,分子力先增大,后减小,再增大,A项错误;靠近过程 中,分子力先为引力,后为斥力.为引力时,分子力做正功,动能增大, 分子势能减小,为斥力时,分子力做负功,动能减小,分子势能增大,B、 C正确,D错误;运动过程中,总能量守恒,E正确. 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 三、物体的内能三、物体的内能 1.内能的决定因素 (1)从宏观上看:物体内能的大小由物体的物质的量
5、、温度和体积 三个因素决定. (2)从微观上看:物体的内能由组成物体的分子总数、分子热运动 的平均动能和分子间的距离三个因素决定. 2.内能是对大量分子而言的,对单个分子来说无意义. 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 3.内能与机械能的区别和联系 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 飞机从地面起飞,随后在高空做高速航行,有人说:“在这段时间内, 飞机中乘客的势能、动能都增大了,他们身上所有分子的动能和势 能也都增大了,因此乘客的内能也增大了.”这种说法对吗?为什么?
6、答案:这种说法不对.因为该说法将机械能和内能两个概念混淆 了,物体的内能是由物体内分子的数目、物体的温度和体积决定的, 与机械运动无关,机械运动速度的改变以及竖直高度的变化仅改变 的是乘客的机械能,不能因此判断其内能的变化情况. 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 【例3】 下列说法正确的是( ) A.温度低的物体内能小 B.温度低的物体,其分子运动的平均速率小 C.物体做加速运动时,速度越来越大,物体内分子的平均动能也越 来越大 D.物体的体积改变,内能可能不变 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 解析:内能是指物体内部所有分子动能
7、和分子势能的总和,温度 是分子平均动能的标志,故温度低的物体内能不一定小,A错;温度 低的物体,其分子平均动能小,但由于不同物体的分子质量不同,所 以温度低的物体,其分子平均速率不一定小,B错;物体做加速运动 时,速度增大,机械能中的动能增大,但分子热运动的平均动能与机 械能无关,而与温度有关,故C错;物体的体积改变,分子势能改变,但 内能不一定改变,D对. 答案:D 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 1.以下说法正确的是( ) A.温度相等的两块铁(固体),其内能一定相等 B.温度不等的物体,其
8、内能一定不等 C.两物体的内能相等,其分子平均动能一定相等 D.两个由同种物质组成的物体(固体),质量相等,温度相同,内能一 样大 答案:D 解析:温度相等的两块铁,因不知道它们的质量是否相等,那么其 内能不一定相等,所以A错;而对于温度不等的两物体,分子平均动 能不一样大,但由于分子势能、质量等因素,就有可能使内能一样 大,因此B错;同样的道理C也是错误的.故正确选项为D. 触类旁通合作探究自主预习 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用 2.关于内能和机械能的下列说法不正确的是( ) A.内能和机械能各自包含动能和势能,因此,它们在本质上是一样 的 B.运动物体的内能和机械能均不为零 C.
9、一个物体的机械能可以为零,但它们的内能永远不可能为零 D.物体的机械能变化时,它的内能可以保持不变 答案:A 解析:机械能包括宏观物体的动能、重力势能、弹性势能等,内 能包括分子动能、分子势能,有本质的区别,A项错误;物体的分子 运动永不停息,内能不能为零,运动物体的机械能也不为零,所以选 项B、C正确;机械能和内能在一定条件下可相互转化,但没有转化 时,一个可以变化,另一个不变,选项D正确. 触类旁通合作探究自主预习 案例探究方法规律 正确理解温度、内能和热量 下列关于物体的温度、内能和热量的说法中,正确的是( ) A.物体的温度越高,所含热量越多 B.物体的内能越大,热量越多 C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大 D.物体的温度不变,其内能就不变化 解析:物体的内能是一个状态量,而热量是一个过程量,只有在物 体之间发生热传递时才伴随热量的转移,故A、B错,C对;物体的内 能由物质的量、温度、体积共同决定,温度不变,内能可能变化,故 D错. 答案:C 触类旁通合作探究自主预习 案例探究方法规律 注意区分过程量与状态量,状态量是表述物体的存在状态的物理 量,如能量、速度等,而过程量是表述物体在状态变化过程中体现 的物理量,如功、热量等.