1.4 分子动能和分子势能 (共24张PPT) 高二物理课件(人教2019选择性必修第三册)

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1.4 分子动能和分子势能 (共24张PPT) 高二物理课件(人教2019选择性必修第三册)

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(共24张PPT)
复习回顾
2.物体动能的表达式是怎样的?
3.分子力随分子间距变化的规律如何用F—r图像来描述?
4.分子动理论的内容有哪些?
1.一定质量的气体影响其压强的因素有哪些?
微观:
宏观:
分子平均速率、分子数密度
温度、体积
本章知识框架
§1.4 分子动能和分子势能
【课标呈现】知道分子动能、势能和物体内能。
【学习目标】
1. 知道分子动能和分子平均动能
2. 了解分子势能
3.知道物体的内能及决定因素。
自读课本第14页,回答下列问题:
1.什么是分子动能?
2.在热现象的研究中,有意义的是某个分子的动能吗?
3.为什么说“物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标
志”?
4. 分子动能和物体的动能一样吗?
1.分子动能
分子不停地做无规则运动,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能,这就是分子动能。
一、分子动能
2.分子平均动能
所有分子的动能的平均值
温度越高,分子的热运动剧烈,分子热运动的平均动能越大。
温度是分子平均动能的标志。
一、分子动能
思考:
(1)温度升高,所有分子的动能都增大吗?
(2)200C下的氮气和氧气,谁的分子平均动能较大?
(3)200C下的氮气和氧气,谁的分子平均速率较大?
温度升高,分子的平均动能一定增大,但不是所有分子的动能都增大。
分子的平均动能只与温度有关,与物体的种类及所处的状态无关。
不同物质的分子质量一般不同,所以
同一温度下,不同物质的分子平均动能相同,但平均速率一般不同。
所有分子热运动的动能总和。
3. 分子总动能:
一、分子动能
区分:
分子动能:
分子平均动能:
分子总动能:
做热运动的分子具有动能。
所有分子的动能的平均值。
所有分子热运动的动能总和。
分子总动能等于分子的平均动能与分子数的乘积。
【例1】 (多选)质量相等的氢气和氧气在温度相同时,下列说法中正确的是(   )
A.两种气体的分子平均动能相等
B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C.两种气体分子热运动的总动能相等
D.氢气分子热运动的总动能大
ABD
自读课本14-16页,然后回答下列问题:
1.什么是分子动能?在热现象的研究中,有意义的是某个分子
的动能吗? 为什么?
2.为什么说“物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标
志”?
3.分子势能 Ep 随分子间距 r 如何变化?何时分子势能最小?
分子势能在宏观上由什么决定?
4.什么是物体的内能?物体的内能由什么决定?
5.分子动能和物体的动能一样吗?
二、分子势能
1.定义:分子之间存在分子力,分子组成的系统具有分子势能。
(1)分子力做功与路径有关吗?
(2)通常规定两个分子相距多远时,它们的分子势能为0?
自主学习并回答:
分子力做功与路径无关。
通常规定两个分子相距无穷远时,它们的分子势能为0。
(3)若分子力做正功,分子势能将如何变化?
若分子力做正功,分子势能将减少。
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
试由功能关系定性分析分子势能的变化
思考与讨论
构建模型:设空间两个相距无穷远的分子,让分子A不动,另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。
r0
A
B
构建模型:设空间两个相距无穷远的分子,
让分子A不动,另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。
二、分子势能
2.分子势能与分子间距离的关系
r0
A
B
(1)分子间距离r>r0时,分子间的作用力表现为 力,力的方向与分
子的位移方向 ,分子间的作用力做 功,分子势能 。
(2)当分子间距离r=r0时,分子间的作用力为0,分子势能减到最 。
(3)当分子间距离r表现为 力,力的方向与分子的位移方向 ,分子间的作用
力做 功,分子势能 。
二、分子势能
2.分子势能与分子间距离的关系
r0
A
B
(1)当r>r0时,r不断减小,分子力做正功,
分子势能越来越小。
(3)当r分子势能越来越大。
(2)当r=r0时,分子势能最小。
0
r
Ep
二、分子势能
2.分子势能与分子间距离的关系
r0
A
B
(1)当r>r0时,r不断减小,分子力做正功,
分子势能越来越小。
(3)当r分子势能越来越大。
(2)当r=r0时,分子势能最小。
0
r
Ep
3.分子势能的影响因素
从微观上看:分子势能跟分子间距离r有关。
从宏观上看:分子势能跟物体的体积有关。
【例2】(多选)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力,F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,则(   )
A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减小
D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增大
自读课本14-16页,然后回答下列问题:
1.什么是分子动能?在热现象的研究中,有意义的是某个分子
的动能吗? 为什么?
2.为什么说“物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标
志”?
3.分子势能 Ep 随分子间距 r 如何变化?何时分子势能最小?
分子势能在宏观上由什么决定?
4.什么是物体的内能?物体的内能由什么决定?
5.分子动能和物体的动能一样吗?
物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
1.物体的内能:
(1)任何物体都具有内能
2.决定物体内能的因素:
三、物体的内能
宏观:
物体的摩尔数
温度
体积
微观:
分子总数
分子平均动能
分子势能(分子间距)
(2)内能包含的分子动能和分子势能与机械能中的动能和势能截然不同。
【例3】 关于物体的内能,下列说法中正确的是(  )
A.一切物体都具有内能
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
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?
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。
三、物体的内能
区分内能中的分子动能、分子势能与机械能的动能、势能
课 堂 小 结
1.下述说法中正确的是(   )
A.甲物体的温度比乙物体的温度高,则甲物体分子平均速率比乙
物体分子平均速率大
B.温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子
的动能都增大
C.当某物体的内能增加时,该物体的温度一定升高
D.温度是分子平均动能的标志,温度越高,则分子平均动能越大
课 堂 练 习
D
2.(多选)设有甲、乙两分子,如图,甲固定在O点,r0为其平衡位置间的
距离,现在使乙分子由静止开始只在分子力作用下由距甲0.5r0处开始
沿x轴正方向运动,则( )
A.乙分子的加速度减小
B.乙分子到达r0处时速度最大
C.分子力对乙一直做正功,分子势能减小
D.乙分子在r0处时,分子势能最小
BD
课 堂 练 习
3.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙两
分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥
力,F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现将乙分
子从a移动到d的过程中,两分子间的分子力和分子势能同时都增大
的阶段是( )
A.从a到b B.从b到c
C.从b至c D.从c到d
课 堂 练 习
D
4.下列说法正确的是( )
A.铁块熔化成铁水的过程中,温度不变,内能也不变
B.物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体
的内能增大
C.A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B,这说明物体A的内
能大于物体B的内能
D.A、B两物体的温度相同时,A、B两物体的内能可能不同,分子的
平均速率也可能不同
课 堂 练 习
D

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