人教版 (2019)选择性必修 第三册4 分子动能和分子势能优质ppt课件

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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也具有这一特点呢？
分子不停地做无规则运动，那么，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。
在热现象的研究中，我们关心的是组成系统的大量分子整体表现出来的热学性质，因而，这里重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值。这个平均值叫作分子热运动的平均动能。
物体中分子热运动的速率大小不一，所以各个分子的动能也有大有小，而且在不断改变。
如图，分别向10 ℃和50 ℃的水中滴入一滴红墨水，请问: (1)哪杯水中红墨水扩散得快? (2)哪杯水中分子的平均动能大? (3)影响分子平均动能的因素是什么?
温度升高时，分子的热运动加剧，温度越高，分子热运动的平均动能越大。温度越低，分子热运动的平均动能越小。
①宏观含义：温度是描述物体冷热程度的物理量
温度是分子热运动的平均动能的标志
①温度升高，分子的平均动能一定增大，但并不代表所有分子的动能都增大。
②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
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。
所有分子热运动的动能总和等于分子的平均动能与分子数的乘积。
与分子的 总个数 和 平均动能 有关
与 物质的量 和 温度 有关
地面附近的物体与地球之间有引力的作用，物体被举高后，地球和这个物体组成的系统就具有了势能。
用弹簧连接的两个物体，把弹簧拉伸或压缩后，两物体之间存在力（引力或斥力）的作用，这个系统也具有了势能。
总之，如果宏观物体之间存在引力或斥力，它们组成的系统就具有势能，势能是由物体间的相互位置决定的。
我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，所以分子间有势能？
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?
设空间存在两个不受外界影响的分子，两个分子相距无穷远，让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。
①当r>r0时，分子力为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子力做正功。
定性分析分子力做功情况：
②当r例1.(多选)下列关于分子动能的说法，正确的是（ ）A.物体的温度升高，每个分子的动能都增加B.物体的温度升高，分子的平均动能增加C.如果分子的质量为m，平均速率为v，则平均动能为D.分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数 之比
例2.关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是（ ）A.物体运动速度大，物体内分子热运动的动能一定大B.物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动能一定减小C.物体的温度升高，物体内每个分子热运动的动能都增大D.1 g 100 ℃的水变成1 g 100 ℃的水蒸气，分子热运动的平均动能增大
①当r>r0时，分子力做正功，分子动能增加，分子势能Ep减少。
②当r半定量分析分子力做功情况：
分子作用力曲线与r轴之间所围面积等于分子力所做的功。
①当r>r0时， 分子力为引力，分子间距离减小，分子力做正功，所围面积在r轴下方，r不断减小，分子力做正功越来越多，所围面积越来越大。
②当r半定量分析分子势能变化情况：
取无穷远处分子势能为0
分子力所做的功等于分子势能的减少
①当r>r0时，r不断减小，分子力做正功越来越多，分子势能越来越小。
③当r②当r＝r0时，分子势能最小。
【决定分子势能的因素】：
从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关。
一般选取两分子间距离无穷远时，分子势能为零。
当两分子间距离r＝r0时，分子势能最小且小于零。
① 在r＞r0的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至r0过程中（r↓），分子力做正功，分子势能减小。
在r＜r0的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至r0过程中（r↑），分子力也做正功，分子势能也减小。
③在r≥10r0时，分子力可以忽略，若取此时的分子势 能为0。则分子势能与分子间距离的关系：
无限远时分子势能EP=0
当r=r0时,分子势能最小且小于零.
向上平移即可，势能改变是绝对的。
注意：1、若取 r0处为零势能点，则分子势能都大于0.2、分子势能为0和分子势能最小的含义不同。如前者与选择的零势能点有关，后者的位置确定在r=r0处。
例3.下列关于分子力和分子势能的说法正确的是A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大 而增大B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大 而减小C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小 而增大D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小 而减小
例4.(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增大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
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？
动能、重力势能、弹性势能
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。
物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
物体的内能（internal energy）：
⑴任何物体都具有内能：
一切物体都是由分子组成
所有分子都在永不停息地做无规则热运动
⑵决定物体内能的因素：
例5.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
分子间有作用力，由分子间相对位置决定的势能
物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和
温度 体积 质量
分子热运动剧烈程度分子距离分子个数
1.新型冠状病毒2019-nCV主要依靠呼吸道飞沫传播，在空气中含病毒飞沫微粒的运动取决于空气分子的不平衡碰撞，所以含病毒飞沫微粒所做的无规则运动属于___________运动；空气分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，r=r0时，F=0。相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中，分子势能___________（填“先减小后增大”、“先增大后减少”、“一直增大”或“一直减少”）。
2.对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是(　　)A．两者的分子平均动能相同B．水银的分子平均动能比水的大C．两者的分子平均速率相同D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小
3.(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是（ ）A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时，其内能可能不变
4.(多选)(2020·莱州一中高二月考)18 g的水，18 g的水蒸气，32 g的氧气，在它们的温度都是100 ℃时（ ）A.它们的分子数目相同，分子的平均动能不相同，氧气的分子平均动 能大B.它们的分子数目相同，分子的平均动能相同C.它们的分子数目相同，它们的内能不相同，水蒸气的内能比水大D.它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同
5.(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
A.当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零B.当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大C.当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大D.当分子间距离r6.(多选)图甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像.由图像判断以下说法中正确的是（ ）