高中物理 1.2物体的内能课件 新人教版选修1-2

高中物理 1.2物体的内能课件 新人教版选修1-2内容摘要：

1、二、物体的内能 情境导入 课程目标 现在工业上存在许多新的焊接方式 , 如摩擦焊接、爆炸焊接等。 摩擦焊接是使焊件两个接触面高速地向相反方向旋转 , 同时加上很大的压力 ( 约每平方厘米加几千到几万牛顿的力 ), 瞬间就焊接成一个整体了。 你能说一下其中的道理吗 ? 提示 : 摩擦焊接是利用分子引力的作用使这两个焊件成为一个整体的。 当焊接的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力时 , 就可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到或接近 从而使两个接触面焊接在一起。 1 . 知道分子的动能 , 知道温度是物体分子热运动平均动能的标志 , 渗透统计观点。 2 . 知道分子间同时存在着相互作用 2、的引力和斥力 , 能看懂分子力曲线 , 知道分子力随分子间距离的变化规律。 3 . 知道分子的势能 , 知道分子势能跟物体的体积有关。 4 . 知道内能是分子热运动的动能和分子势能的总和 ,能够区分内能与机械能。 一 二 三 一、分子的动能 温度 1 . 分子动能 组成物体的分子由于 热运动 而具有的动能叫作分子动能。 2 . 平均动能 物体里所有分子的动能的 平均值 叫作分子热运动的平均动能。 3 . 温度 ( 1 ) 宏观含义 : 温度是表示物体的 冷热 程度。 ( 2 ) 微观含义 : 温度是物体分子热运动 平均动能 的标志。 温度越 高 , 分子热运动的平均动能越大 ; 温度越 低 , 3、分子热运动的平均动能越小。 一 二 三 思考 温度可以反映个别分子动能的大小吗 ? 提示 :不能 ,温度反映的是大量分子平均动能的大小 ,不能反映个别分子的动能大小 ,同一温度下 ,各个分子的动能不尽相同。 一 二 三 二、分子间的相互作用 1 . 分子间虽然有空隙 , 大量分子却能聚集在一起形成固体或液体 , 说明分子之间存在 引力。 2 . 分子间有引力又有空隙 , 这说明分子间还存在 斥力。 研究表明 , 分子间 同时 存在着引力和斥力 , 分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而 减小 ( 如图所示 )。 一 二 三 思考 分子间距离为 r 0 时 , 分子力为零 , 这种情况 4、下分子间还存在相互作用的引力和斥力吗 ? 提示 :存在 ,只不过这种情况下引力与斥力相等 ,相互平衡罢了。 一 二 三 三、分子势能 内能 1 . 分子势能 ( 1 ) 概念 :由于分子之间存在 相互作用 而使它们之间具有的势能叫分子势能。 ( 2 ) 决定因素 微观上 :分子势能与分子间的 距离 有关系。 宏观上 :分子势能与物体的 体积 有关。 思考 当物体的体积增大时 , 分子势能一定增大吗 ? 提示 :不一定。 例如相同质量的 0 的水与 0 的冰 ,冰的体积大 ,但水的分子势能大于冰的分子势能。 一 二 三 2 . 内能 ( 1 ) 定义 :物体中 所有 分子做 热 运动的动能和 分子 5、 势能的总和叫作物体的内能。 ( 2 ) 特点 :由于一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成的 , 因此 , 任何 物体都具有内能。 ( 3 ) 决定因 素 : 物体的内能与物体的 温度 和 体积 都有关系。 3 . 分子动理论 物体是由 大量分子 组成的 , 分子永不停息地做 无规则 的热运动 , 分子之间存在着相互 作用力。 分子的 热运动 和分子间的 相互作用 决定了物质的热学性质。 这就是分子动理论的基本内容。 探究 一 探究 二 探究三 分子的动能 温度 问题导引 100 的水与 100 的钢球 , 组成它们的分子平均动能是否相同 ? 提示 :相同。 因为温度是物体分 6、子热运动平均动能大小的标志 ,只要温度相同 ,不管它是什么物质 ,处于什么状态 ,分子的平均动能都相同。 探究 一 探究 二 探究三 名师精讲1 . 分子动能 分子由于永不停息地做无规则运动而具有的动能叫分子动能。 分子运动是杂乱无章的 , 所以在任一时刻 , 物体内部各个分子的动能大小不一 , 即使是同一个分子 , 在不同时刻其动能也不一定相等。 事实上 , 物体由大量分子组成 , 研究其中某一个分子的动能是非常困难也是没有必要的 , 值得研究的是大量分子运动的宏观平均效果 , 即所有分子的动能的平均值 分子平均动能。 探究 一 探究 二 探究三 2 . 温度 ( 1 ) 宏观含义 : 温度表示 7、物体的冷热程度。 ( 2 ) 微观含义 ( 即从分子动理论的观点来看 ): 温度是物体分子热运动平均动能的标志。 即温度越高 , 物体分子热运动的平均动能越大。 温馨提醒 ( 1 ) 温度是分子平均动能的 “ 标志 ” 或者说 “ 量度 ” ,物体的温度升高 , 则物体的平均动能一定增大 , 但并不是所有分子的动能都增大 , 有的分子的动能也可能不变或减小。 ( 2 ) 温度是分子平均动能的 “ 标志 ” , 是对大量分子热运动平均效果的反映 , 具有统计意义 , 对个别分子来说 , 没有温度可言。 探究 一 探究 二 探究三 【例题 1 】 有两瓶质量和温度都相同的氢气和氧气 , 则 ( ) 8、A . 两瓶中每个分子运动的动能都相等 B . 两瓶中分子运动的总动能相等 C . 氢气内部分子的总动能大于氧气内部分子的总动能 D . 氢气内部分子的总动能小于氧气内部分子的总动能 点拨 :明确温度是分子平均动能的标志 ,即可解决此类问题。 探究 一 探究 二 探究三 解析 :由于两瓶内氢气和氧气的温度相同 ,因此它们的分子运动的平均动能相同 ,但并不是每个分子的动能都相等 , A 错误 ;又由于氧气的相对分子质量大于氢气的相对分子质量 ,因此质量相等的氧气和氢气分子数目不相等 ,氢气的分子个数较多 ,氢气的分子总动能较大 , B 、 D 错误 , C 正确。 答案 : C 探究 一 探究 9、二 探究三 题后反思 温度是分子平均动能的标志 , 在相同温度下 , 各种物质分子的平均动能都相同 , 但并不是每个分子的动能都相等。 对于同种物质 , 温度较低时某些分子的动能也可能大于温度较高时某些分子的动能。 物体 内所有分子热运动的总动能还与分子数目有关。 探究 一 探究 二 探究三 分子间的相互作用力 问题导引如图所示 , 根据分子力曲线 , 你能得出哪些分子力随分子间距的变化规律 ? 探究 一 探究 二 探究三 提示 :由题图可以看出 ,分子力随分子间距存在以下变化规律 : ( 1 ) 当 r = r 0 时 ,其中一个分子所受的引力和斥力大小相等 ,分子力表现为0。 ( 2 ) 当 10、 r r 0 时 ,分子之间的引力大于斥力 ,此时分子力表现为引力。 ( 4 ) 当 r 10 r 0 时 ,分子间的引力和斥力都很微弱 ,可认为分子之间的作 用力为 0。 探究 一 探究 二 探究三 名师精讲1 . 分子间有空隙 扩散现象和布朗运动表明分子永不停息地做无规则运动 , 同时也反映了分子间有空隙。 假若分子间无空隙 , 则无规则运动无法实现。 ( 1 ) 气体容易被压缩 , 说明气体分子间有空隙。 ( 2 ) 水和酒精混合后的体积小于原来体积之和 , 说明液体分子间有空隙。 ( 3 ) 物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的 , 这是气体、液体和固体所共有的 11、现象。 2 . 分子间存在相互作用的引力与斥力 分子间有空隙 , 大量分子却能聚集在一起形成固体和液体 , 说明分子之间存在着引力 ; 分子间有引力 , 而分子间又有空隙 , 说明分子间还存在着斥力。 探究 一 探究 二 探究三 3 . 分子力的特点与规律 ( 1 ) 在任何情况下 , 分子间总是同时存在着引力和斥力 , 而实际表现出来的分子力 , 则是分子引力和斥力的合力。 ( 2 ) 分子间的引力和斥力都随分子间距离 r 的变化而变化 , 但变化情况不同。 如图所示 , 其中 , 虚线分别表示引力和斥力随分子间距离 r 的变化情况 , 实线表示它们的合力 F 随分子间距离 r 的变化情况。 12、探究 一 探究 二 探究三 当 r = F 引 和 F 斥 的合力 F= 0。 当 r F 引 和 F 斥 都随分子间距离的增大而减小 , 但 F 斥 减小得更快 , 分子力表现为引力。 当 r 10 10- 9m ) 时 , F 引 和 F 斥 都已十分微弱 , 可认为分子间无相互作用力 ( F= 0 )。 ( 3 ) 分子间距 r = 分子力等于零 , 某分子与相邻分子间的距离为 它所处的位置叫作平衡位置 , 0- 10m。 探究 一 探究 二 探究三 4 . 利用弹簧模型 , 巧记分子力的变化规律 弹簧模型 分子间的作用力 弹簧处于原长 0- 10m 数量级时 ,分子间的作用力的合 13、力为零 ,此距离为 r 分子间的相互作用表现为引力 探究 一 探究 二 探究三 【例题 2 】 下列有关分子间作用力的说法 , 正确的是 ( ) A . 当 r = r 0 时 , 分子间没有力的作用 B . 当 r r 0 时 , 分子间的作用只有引力 D . 当 r 达到 10 r 0 时 , 分子间的作用力可以忽略 点拨 :分子间同时存在引力和斥力 ,且引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 ,当 r = r 0 时分子引力和斥力相等。 探究 一 探究 二 探究三 解析 :分子间的引力和斥力同时存在 ,当 r = 分子间的引力和斥力大小相等 ,合力为零 ,合力为零不是没有力的作用 ,故 A 14、 错误 ;当 r 合力表现为引力 ,也不是分子间只有引力 ,故 B 、 C 错 ;当 r 达到 10 分子间的作用已减小到可以忽略 ,故 D 正确。 答案 : D 题后反思 掌握分子间的引力、斥力以及引力与斥力的合力随分子间距离的变化规律是处理此类问题的关键。 探究 一 探究 二 探究三 分子势能与内能 问题导引2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分 , 嫦娥三号探测器由长征 三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射 , 首次实现月球软着陆和月面巡视勘察 , 并取得了圆满成功。 如果我们只研究火箭发射离地的过程 , 那么在火箭加速上升的过程中 , 火箭的速度逐渐增大 , 高度也逐渐升高。 有 15、的同学说 , 由于火箭速度增大 , 所以组成火箭的每个分子动能也在增大 ; 火箭升高具有较大的势能 , 因此分子也具有较大的势能。 这种说法对吗 ? 提示 :不对。 因为分子动能与分子势能跟火箭的机械运动情况无关。 探究 一 探究 二 探究三 名师精讲1 . 对分子势能的理解 ( 1 ) 分子势能 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 , 我们称之为 分子势能。 ( 2 ) 影响分子势能大小的因素 分子势能的大小与分子间的距离有关 , 即与物体的体积有关。 分子势能的变化与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是做负功有关。 当分子间的距离 r 分子间的作用力表现为引力 , 分子间距离增大时 , 分子力做负功 , 因此分子势能随分子间距离的增大而增大。 探究 一 探。