1、2 温度 内能 气体的压强学习目标 1.知道温度是分子热运动平均动能的标志，渗透统计的方法.2.知道分子势能随分子间距离变化的关系，理解分子势能与物体的体积有关.3.知道什么是内能，知道物体的内能跟物体的物质的量、温度和体积有关，知道内能和机械能的区别与联系.4.理解气体压强的微观意义一、分子动能 温度导学探究 分子处于永不停息的无规则运动中，因而具有动能(1)为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能？(2)物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？(3)物体运动的速度越大，其分子的平均动能也越大吗？答案 (1)分子动能是指单个分子热运动的动能，但分子是无规则运动的，因此各个分子
2、的动能以及一个分子在不同时刻的动能都不尽相同，所以研究单个分子的动能没有意义，我们主要关心的是大量分子的平均动能(2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的所以物体温度升高时，个别分子的动能可能减小，也可能不变(3)不是分子的平均动能与宏观物体运动的动能无关知识梳理1分子动能：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量2温度：温度标志着物体内部大量分子做无规则热运动的剧烈程度，可以作为物体分子热运动的平均动能的量度3分子动能的理解(1)由于分子热运动的速率大小不一，因而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，即分子热运动的平
3、均动能(2)温度是大量分子平均动能的标志，但对个别分子没有意义同一温度下，各个分子的动能不尽相同(3)分子的平均动能取决于物体的温度(4)分子的平均动能与宏观上物体的运动速度无关( 填“有”或“无”)即学即用 判断下列说法的正误(1)某物体的温度是 0，说明物体中分子的平均动能为零 ( )(2)物体温度升高时，每个分子的动能都增大( )(3)物体温度升高时，分子的平均动能增大( )(4)物体的运动速度越大，则物体的温度越高( )二、分子势能 内能导学探究 (1)功是能量转化的量度，分子力做功对应什么形式的能量变化呢？(2)若分子力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做什么功？分子势能如何变化？
4、分子间距离减小时，分子力做什么功？分子势能如何变化？(3)若分子力表现为斥力，分子力做功情况以及分子势能的变化情况又如何呢？(4)分子动能和分子势能之和是机械能吗？答案 (1)分子力做功对应分子势能的变化(2)负功 分子势能增加 正功 分子势能减小 (3)分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小；分子间距离减小时，分子力做负功，分子势能增大(4)不是物体中所有分子做热运动所具有的动能和分子势能的总和是内能知识梳理1分子势能(1)定义：分子间由分子力和分子间的相对位置决定的势能(2)决定因素宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关微观上：分子势能与分子之间的距离有关(3)分子力、分子势能与分子
5、间距离的关系分子间距离 rr 0 rr 0， r 增大 rr 0， r 减小分子力 等于零 表现为引力 表现为斥力分子力做功 分子力做负功 分子力做负功分子势能 最小 随分子间距离的增大而增大 随分子间距离的减小而增大分子势能与分子间的距离的关系如图 1 所示图 12内能(1)内能：物体中所有分子做热运动所具有的动能和分子势能的总和(2)任何物体在任何温度下都具有内能因为一切物体都是由做永不停息的无规则运动的分子组成的(3)内能的决定因素从微观上看，物体的内能大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间距离三个因素决定从宏观上看，物体的内能由物体的物质的量、温度和体积三个因素决定(4
6、)机械能与内能物体具有内能的同时也可以具有机械能当物体的机械能增加时，内能不一定(填“一定”或“不一定”)增加，但机械能与内能之间可以相互转化即学即用 判断下列说法的正误(1)当分子间距离 rr 0 时，分子间合力为 0，所以分子势能为 0.( )(2)当 r 时，分子势能最小，且为 0.( )(3)当分子间距离由 0 逐渐增大到时，分子势能先减小后增大 ( )(4)温度高的物体比温度低的物体内能多( )(5)机械能越大的物体，内能也越大( )(6)物体的内能与物体的温度和体积都有关系( )三、气体的压强导学探究 把一颗豆粒拿到台秤上方约 10 cm 的位置，放手后使它落在秤盘上，观察秤的指针
7、的摆动情况如图 2 所示，再从相同高度把 100 粒或更多的豆粒连续地倒在秤盘上，观察指针的摆动情况使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况用豆粒做气体分子的模型，试说明气体压强产生的原理图 2答案 说明气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，另一个是分子的密集程度知识梳理1气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力2产生原因：大量气体分子对器壁的碰撞引起的3决定因素：(1)微观上决定于分子的平均动能和分子的 密集程度；(2) 宏观上决定于气体的温度 T 和体积 V.即学即用 判断下列说法的正误(1)密闭容器中气体的压强是由气体的重力而产生的( )(2)密闭容
8、器中气体的压强是由于分子间的相互作用力而产生的( )(3)温度越高，气体的压强越大( )(4)气体压强由气体的体积和气体的密度决定( )(5)气体分子的平均动能越大，分子越密集，气体压强越大( )一、分子动能 温度1温度是分子平均动能的标志温度越高，分子的平均动能越大，但个别分子的动能可能减小，也可能不变2由于分子永不停息地做无规则运动，所以分子平均动能不能为零3分子的平均动能与宏观物体运动的动能无关例 1 下列说法正确的是( )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定向移动具有的动能C100 个分子的动能和分子势能的总和就是这 100 个分子的内能D温度高的物体
9、中每一个分子的运动速率大于温度低的物体中每一个分子的运动速率答案 A解析 温度相同，物体分子的平均 动能相同， A 正确；分子动能是由于分子无规则运动而具有的动能，B 错误；物体内能是对大量分子而言，对 100 个分子毫无意义，C 错误；相同物质，温度高的物体分子平均速率大，温度是分子平均动能大小的 标志， 对单个分子没有意义，D 错误二、分子势能 内能1(1)如果取两个分子间相距无穷远时( 此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零，分子势能 Ep 与分子间距离 r 的关系可用如图 3 所示的实线表示(分子力 F 与分子间距离 r 的关系如图中虚线所示)图 3由图可知，当 rr 0 时，F0
10、，此时分子势能最小，且小于 0；当 rr0，随着 r 的增大，分子势能增大；当 rr0时，分子力表现为引力，随分子间距离 r 增大，分子 势能 Ep 增大；当 rr 0时，分子力为零，此时分子势能最小故选项 B 正确4(多选) 关于分子势能和物体体积的关系，下列说法中正确的是( )A当物体体积增大时，其分子势能必定增大B当物体体积增大时，其分子势能不一定增大C当物体体积减小时，其分子势能必定减小D当物体体积不变时，其分子势能一定不变答案 BD解析 物体的分子势能与体积不是单值对应的关系，分子势能相同，体 积不一定相同，而体积不变，分子势能一定不变5(多选) 有两个分子，它们之间的距离大于 10
11、r0，其中一个分子以一定的初动能向另一个固定的分子靠近，在两个分子间的距离逐渐减小的过程中，下列说法正确的是( )Arr 0 时，分子势能不断减小，分子动能不断增大Brr 0 时，分子势能为零，分子动能最大Crr0这个区间内，分子力表 现为 引力，分子 间的距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，分子动能增大；在 r0 为斥力，FmNmH，所以有 vHvNvO；又因三种气体的质量相同，氢气的分子总数最多，在不计分子势能的情况下，由气体内能 E 内 N k 可知， 氢气内能最大E11(1)1 kg 的 40 的水跟 1 kg 的 80 的水哪个内能多？(2)1 kg 的 40 的水跟 2 kg
12、的 40 的水哪个内能多？(3)一杯 100 的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？(4)1 kg 的 100 的水跟 1 kg 的 100 的水蒸气哪个内能多？答案 见解析解析 (1)两者质量一样，同种物质，所以分子数目一样，而 80 的水比 40 的水的水分子平均动能大，若不考虑水的膨 胀引起的体积微小变化， 则 1 kg 的 80 的水的内能多(2)1 kg 的 40 的水跟 2 kg 的 40 的水比较， 2 kg 的 40 的水内能多，因为后者分子数目多(3)虽然 100 的开水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一杯 100 的开水的内能多(4)它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但 100 的水蒸气分子势能比 100 的水的分子势能大，故 1 kg 的 100 的水蒸气的内能比 1 kg 的 100 的水的内能多
