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学案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册4 分子动能和分子势能学案设计，共4页。

一、分子动能
1．分子动能：由于分子__________________而具有的能量。
2．分子的平均动能
(1)所有分子热运动动能的____________。
(2)决定因素：物体的________是分子热运动的平均动能的标志。
3．物体内分子运动的总动能等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积。物体内分子的总动能与物体的________和所含分子总数有关。
(1)物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大。( )
(2)物体运动的速度越大，其分子的平均动能也越大。( )
(3)相同温度的不同物体，分子的平均动能相同。( )
(4)只要温度相同，任何物体分子的平均速率都相同。( )
(5)物体温度升高时，分子的平均动能增大。( )
例1 (多选)当氢气和氧气温度相同时，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．两种气体分子热运动的平均速率相等
由于不同物质的分子质量一般不同，所以同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，但平均速率一般不同。
二、分子势能
1．分子势能：由分子间的__________________决定的能。
2．分子势能与分子间距离的关系
(1)当r>r0时，分子力表现为________，若r增大，需克服引力做功，分子势能_________。
(2)当r(3)当r＝r0时，分子力为零，分子势能________，即分子间距离等于平衡距离时分子势能_____。
3．决定因素
(1)宏观上：分子势能的大小与物体的________有关。
(2)微观上：分子势能的大小与分子之间的________有关。
(1)当两个分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能再靠近的过程，分子势能如何变化？
(2)若选定分子间距离为无穷远时的分子势能为0，试定性的把两分子的分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图像画在坐标系中。
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例2 (多选)(2022·长春市高二期末)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由
静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是( )
A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小
B．在rC．在r＝r0时，分子势能最小，动能为零
D．在r＝r0时，分子势能小于零
例3 (多选)两个分子由于距离发生变化而使得分子势能变小，则可以判断在这一过程中( )
A．一定是分子力做了正功
B．两个分子间的相互作用力可能变大
C．两个分子间的距离一定变大
D．两个分子间的相互作用力一定是引力
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．内能普遍性：组成任何物体的分子都在做无规则的____________，所以任何物体都具有内能。
3．影响内能的相关因素
(1)物体所含的分子总数：由________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____________、________、________共同决定，同时受物态的影响。
物体运动得越快，其内能就越大吗？静止在地面上的物体，内能为0吗？
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例4 (2022·徐州市高二期中)关于质量相同的100 ℃的水和100 ℃的水蒸气，下列说法中正确的是( )
A．分子平均动能不相同，分子势能相同，内能相同
B．分子平均动能相同，分子势能不相同，内能相同
C．分子平均动能相同，分子势能不相同，内能不相同
D．分子平均动能不相同，分子势能相同，内能不相同
物态变化对内能的影响
一些物质在物态发生变化时，如冰的融化、水在沸腾时变为水蒸气，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化。
例5 (多选)(2022·扬州市公道中学高二月考改编)下列关于内能和机械能的说法正确的是( )
A．机械能增大的物体，其内能一定增大
B．物体的机械能损失时，内能有可能增大
C．物体的内能损失时，机械能必然会减小
D．物体的机械能可以为0，内能不可以为0
内能和机械能的区别与联系
内能
机械能
对应的运动形式
微观分子热运动
宏观物体机械运动
常见的能量形式
分子动能、分子势能
物体动能、重力势能、弹性势能
影响因素
物质的量、物体的温度、体积及物态
物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量
大小
永远不等于零
一定条件下可以等于零
联系
在一定条件下可以相互转化