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1.4.2
分子动能和分子势能
一、自主学习
内能
(1)定义:物体中所有分子的热运动_________与分子_________的总和。
(2)普遍性:组成任何物体的分子都在做着无规则的_________,所以任何物体都具有内能。
(3)相关因素
①物体所含的分子总数由物质的量决定。
②分子热运动的平均动能与_________有关。
③分子势能与物体的_________有关。
故物体的内能由物质的量、_________、_________共同决定,同时受物态变化的影响。
二、课堂探究
[复习回顾]
运动着的分子具有动能。
分子间因为有相互作用力，分子间也具有势能。
结论1：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，叫作物体的____________。
[思考]既然内能是分子动能和分子势能的总和，那么你能找出决定物体内能的因素？
结论2：
（1）物体的温度越高，分子运动越剧烈，分子平均动能____________，内能就____________。
（2）分子势能与物体的体积有关。物体的____________变化时它的内能也会随之改变。
[思考]100℃的开水有内能吗？0℃的冰块有内能吗？
结论3：一切物体，不论温度高低，都具有_______。
[思考]对于同一物质，是否温度越高，其内能越大？
结论4：内能由T、V、分子数N共同决定
对于_______，其V和N都是定的，故其温度越高，内能越大。对于_______，由于V和N关系不定，故不能说温度越高，内能越大。
[思考与讨论]
飞机从地面起飞,随后在高空高速航行,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?
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,机械运动速度的变化以及竖直高度的变化仅改变乘客的机械能,不能以此判断其内能的变化情况。
[思考]物体运动得越来越快，其内能是否一定发生变化？
结论5：物体的内能指的是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和。物体运动得越来越快对应的是_______，两者本质不同。但两者可在一定条件下相互转化，故物体运动得越来越快，其内能有可能变化，也有可能不变。
[思考与讨论]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？
结论6：组成物体的分子在做无规则的热运动，具有热运动的________，它是内能的一部分；同时物体还可能做整体的运动，因此，还会具有________，这是机械能的一部分。后者是由物体的机械运动决定的，它对物体的________没有贡献。
[讨论]试总结物体的内能跟机械能的区别
结论7：
比较对象
内能
机械能
对应的运动形式
____________热运动
____________的机械运动
能量常见形式
分子动能、分子势能
物体动能、重力势能、弹性势能
能量存在的原因
物体内大量分子的热运动和分子间存在相互作用力
由于物体做机械运动和物体发生弹性形变或被举高
影响因素
物质的量、物体的温度和体积
物体的机械运动的速度、离地高度(或相对于参考平面的高度)、形变量
能否为零
永远____________等于零
一定条件下____________等于零
联系
在一定条件下可以相互转化
三、典题精讲
【例题1】关于物体的内能,下列说法中正确的是(　　)
A.机械能可以为零,但内能永远不为零
B.温度相同、质量相同的物体具有相同的内能
C.物体的温度越高,内能越大
D.0
℃的冰的内能与等质量的0
℃的水的内能相等
【例题2】关于机械能和内能,下列说法中正确的是(　　)
A.机械能大的物体,其内能一定很大
B.物体的机械能损失时,内能却可以增加
C.物体的内能损失时,机械能必然减小
D.物体的内能可以为零,机械能不可以为零
4、核心素养专练
1.下列有关热和能的说法中正确的是（　　）
A．物体内能增大，一定从外界吸收热量
B．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
C．物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈
D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
2.以下物态变化现象中，吸热的是（　　）
A．干冰直接变为气体
B．雨后庐山上出现缥缈的云雾
C．初冬江岸上美丽雾凇的出现
D．冬天水烧开后壶嘴处喷出了“白气”
3.关于物体的内能以下说法正确的是（　　）
A．篮球的容积不变，内部气体的温度降低，其气体的内能将减小
B．箱子运动的速度减小，其内能也减小
C．物体的温度和体积均发生变化，其内能将一定变化
D．对于一些特殊的物体，可以没有内能
4.关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和
B．物体的机械能越大，其内能一定越大
C．气体的体积增大，内能一定增加
D．物体的内能增加，温度一定升高
5.下列说法正确的是（　　）
A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
6.关于内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体的内能是物体动能和势能的总和
B．物体的内能是物体内所有分子平均动能和分子势能的总和
C．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
7.关于内能，下列说法正确的是（　　）
A．理想气体吸热，温度一定升高
B．物体动能越大，分子动能越大
C．外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则气体的内能减少10J
D．只有热传递可以改变物体的内能
8.一定质量的0℃的水在凝结成0℃的冰的过程中，它内能的变化是（　　）
A．分子平均动能增加，分子势能减少
B．分子平均动能不变，分子势能减少
C．分子平均动能不变，分子势能增加
D．分子平均动能减小，分子势能增加
9.假内能是分子热运动的动能和分子势能的____________，一般来说物体的____________发生变化时，它内能都要随之而改变。
10.某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度____________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度____________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。
参考答案
自主学习
动能
势能
热运动
温度
体积
温度
体积
课堂探究
结论1：内能
结论2：就大
越大
体积
结论3：内能
结论4：同一物质
不同物质
结论5：机械能
结论6：动能
动能
内能
结论7：微观分子
宏观物体
不能
可以
典题精讲
【例题1】A
【例题2】B
核心素养专练
1.C
2.A
3.A
4.A
5.A
6.D
7.C
8.B
9.总和，温度和体积
10.低于；大于
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精品试卷·第
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