高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册4 分子动能和分子势能优秀随堂练习题

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【学习目标】
1.学生知道温度是分子热运动平均动能的标志。
2.学生知道什么是分子势能，知道分子势能与分子间距离有关。
3.学生知道内能的含义，知道物体的内能与温度和体积有关。
4.学生能够区别内能和机械能。
【学习重难点】
重点：分子动能，分子势能，物体内能。
难点：分子热运动的平均动能与温度的关系，分子间距和分子势能的关系以及影响内能的因素。
【知识回顾】
问题1：分子间作用力是四种基本相互作用的哪一种？分子力做功和路径有关吗？
问题2：重力做功与重力势能有何关系？是如何解决这个问题的？
问题3：分子间作用力随着距离如何变化？画出F-r图像。
【自主预习】
一 分子动能
1．定义：分子由于 而具有的动能。
2．分子热运动的平均动能：所有分子的动能的 。
3．温度的微观含义：温度是 的平均动能的标志。
二 分子势能
1．定义：分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径 ，分子组成的系统具有分子势能。
2．分子势能的大小：分子间的作用力做正功，分子势能 ；分子间的作用力做负功，分子势能 ；当r＝r0时，分子势能 。
3．分子势能的决定因素
(1)微观上：分子势能的大小由分子间的 决定。
(2)宏观上：分子势能与物体的 有关。
三 物体的内能
1．定义：物体中所有分子的热运动 与 的总和。
2．决定因素
(1)分子热运动的平均动能与 有关。
(2)分子势能与物体的 有关。
(3)物体的内能由 、 、 共同决定。
【课堂探究】
【新课导入】
地面附近的物体所受的重力是G，由于重力做功具有跟路径无关的特点，所以存在重力势能。重力势能由地球和物体的相对位置决定。分子间的作用力做功是否具有这一特点呢?
【新课教学】
一、分子动能
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：我们知道运动的物体具有动能，如图，做无规则热运动的分子具有动能吗？
活动2：在热现象的研究中，研究单个分子的动能意义不大，能定义一个与分子数多少无关的动能吗？
活动3：从扩散现象和布朗运动可知，温度升高时分子的热运动加剧，结合活动2，能猜想到什么？
小试牛刀
【例题】相同质量的氧气和氢气温度相同，下列说法正确的是( )
A.每个氧分子的动能都比氢分子的动能大
B.每个氢分子的速率都比氧分子的速率大
C.两种气体的分子平均动能一定相等
D.两种气体的分子平均速率一定相等
【例题】(多选)下列说法中正确的是( )
A.只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同
B.分子动能指的是由于分子做无规则运动而具有的能
C.物体中10个分子的动能很大，这10个分子的温度很高
D.温度低的物体中的每一个分子的运动速率一定小于温度高的物体中的每一个分子的运动速率
二、分子势能 物体的内能
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关，则分子组成的系统具有什么形式的能？
活动2：如图甲，设两个分子相距无穷远，我们可以规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。试结合图乙F­r关系图像由功能关系分析分子势能的变化情况。
活动3：根据以上分析，请在图乙的基础上画出分子势能Ep随分子间距离r变化的图像(取无穷远处分子势能为0)。
活动4：从宏观上看，分子势能与什么有关？
活动5：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，称为物体的内能。从宏观上看，物体的内能与什么有关？
小试牛刀
【例题】(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的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
【例题】(多选)关于分子势能，下列说法正确的是( )
A.分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越小
B.分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越小
C.物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化
D.物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小
【例题】（多选）：1g100C的水与1g100C的水蒸气相比较，下列说法正确的是（ ）
A.分子的平均动能与分子的总动能都相同
B.分子的平均动能相同，分子的总动能不同
C.内能相同
D.1g100C的水的内能小于1g100C的水蒸气的内能
【例题】以下说法正确的是( )
A.机械能为零、内能不为零是可能的
B.温度相同，质量相同的物体具有相同的内能
C.物体的速度增大时，物体的内能可能减小
D.分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能
E.物体的速度增大时，物体的内能增大
【自我测评】
概念辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)物体的温度升高时，物体每个分子的动能都大．( )
(2)当分子力做正功时，分子势能一定减小．( )
(3)当分子间距离为r