第七章第5节内能.docx

1、第七章第5节内能第5节内能1.知道分子平均动能的涵义及与温度的关系知道温度是分子热运动平均动能的标志2.知道什么是分子势能，知道分子势能与分子距离、分子力做功的关系知道分子势能跟物体的体积有关3.知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关4.能够区别内能和机械能一、分子动能1分子动能：分子由于热运动而具有的能量叫做分子动能2分子平均动能：所有分子热运动具有的动能的平均值叫做分子热运动的平均动能3平均动能与温度的关系：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大1(1)某物体的温度是0 ，说明物体中分子的平均动能为零()(2)物体的动能越大，物体内分子的平均动能越大()(3)温度

2、升高时，物体内分子的平均动能增大()(4)温度升高时，物体内每个分子的动能都增大()提示：(1)(2)(3)(4)二、分子势能分子势能：分子间由分子力和分子间的相对位置决定的势能，叫分子势能分子势能与分子力做功的关系：分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大分子势能与分子距离的关系(1)当rr0时，分子间的作用力表现为引力，分子势能随分子间距离的增大而增大，随分子间距离的减小而减小(2)当r0为斥力，F0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

3、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解析乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大而后受甲的斥力做减速运动，A错误，B正确；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确；而乙分子从b到d的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，D错误故选BC.答案BC(1)注意区别分子力曲线和分子势能曲线(2)注意从分子力做功的角度分析分子势能的变化. 知识点三对物体内能的理解 1决定物体内能的因素从宏观上看：物体内能的大小由物体的物质的量、温度和体积三个因素决定从微观上看：

4、物体内能的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的距离三个因素决定2物态变化对内能的影响：一些物质在物态发生变化时，如冰的熔化、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3内能与热量的区别：内能是一个状态量，一个物体在不同的状态下有不同的内能，而热量是一个过程量，它表示由于传热而引起的内能变化过程中转移的能量，即内能的改变量如果没有传热，就无所谓热量，但此时物体仍有一定的内能因此，我们不能说物体在某温度时具有多少热量4内能与机械能的区别和联系项目内能机械能对应的运动形式微观分子的热运动宏观物体的机械运动能量常

5、见形式分子动能、分子势能物体的动能、重力势能和弹性势能能量存在的原因由物体内大量分子的热运动和分子间相对位置决定由于物体做机械运动、被举高或发生形变影响因素物质的量、物体的温度和体积物体的质量、机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)和弹性形变程度是否为零永远不能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关于物体的内能，下列说法中正确的是()A一个水分子的内能比一个冰分子的内能大B物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能就越大C一定质量的0 的水结成0 的冰，内能一定减少D相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能解析因内能是指组成物体的所有分子热运动的

6、动能与分子势能的总和，说单个分子的内能没有意义，故选项A错误内能与机械能是两种不同性质的能，它们之间无直接联系，内能与“位置”高低、“运动”还是“静止”没有关系，故选项B、D错误一定质量的0 的水结成0 的冰，放出热量，内能减少故选C.答案C(1)明确决定物体内能大小的因素；(2)对于气体，通常不考虑分子势能，气体的内能由温度和物质的量决定；(3)固态液态气态，物体内能增大，反之则减小下列说法中正确的是()A机械能可以为零，但内能永远不为零B温度相同、物质的量相同的物体具有相同的内能C温度越高，物体的内能越大D0 的冰的内能与等质量的0 的水的内能相等解析：选A.机械能是宏观量，当物体的动能和

7、势能均为零时，机械能就为零；而物体内的分子在永不停息地做无规则运动，所以物体的内能永远不为零，A项对物体的内能与物质的量、温度和体积有关，B、C、D选项都是错误的故选A.典型问题对内能理解的四个误区1误认为分子间距离越大，分子势能越大产生误区的原因是没有正确认识分子势能与分子间距离的关系若rr0，则r越大，分子势能越大2误认为温度越高，分子平均速率越大产生误区的原因是没弄清温度与分子平均动能、分子平均速率的关系不同的物体分子质量不同，温度相同时，分子平均动能相同，但分子平均速率不同不同的物质，温度高的其分子的平均速率可能要小3误认为温度高的物体内能大这是由于没弄清影响内能大小的因素温度越高，分

8、子平均动能越大，但比较两个物体内能时，还要考虑分子个数和分子势能在宏观上，物体的内能由温度、体积和物质的量共同决定4误认为机械能越大的物体内能越大产生该错误的原因是没有正确区分机械能和内能影响机械能和内能的因素不同，机械能变化时，内能不一定变化，反之亦然(多选)(2016晋中高二检测)下列说法正确的是()A分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B物体的分子势能由物体的温度和体积决定C物体的速度增大时，物体的内能可能减小D物体做减速运动时，其温度可能增加解析内能是物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和，A错误；宏观上，物体的分子势能与物体的体积有关，与物体的温度无关，B错误；物体的内能与

9、其速度无关，所以物体的速度增大，内能可能增大，也可能减小，速度减小，其温度可能升高，也可能降低，C、D正确答案CD(2016南京高二检测)下列关于内能的说法中正确的是()A不同的物体，若温度相等，则内能也相等B物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大C对物体做功或向物体传热，都可能改变物体的内能D冰熔化成水，温度不变，则内能也不变解析：选C.内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，温度相同，只是分子的平均动能相同，A错误；分子动能与分子的热运动有关，与物体的速度没有关系，B错误；对物体做功可以把其他形式的能转化为内能，传热可以向物体转移内能，所以都可以改变物体的内能，C正确；冰熔化

10、成水，温度不变，分子平均动能不变，物态发生变化，分子势能变化，该过程吸热，内能增大，D错误随堂达标 1(2016青岛高二检测)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的()A温度和体积 B体积和压强C温度和压强 D压强和温度解析：选A.由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由分子间作用力和分子间距离共同决定的，宏观上取决于气体的体积因此选项A正确2(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，分子的总动能增加C如果分子的质量为m

11、，平均速率为v，则平均动能为mv2D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解析：选BD.温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能有可能减小，A错、B对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总数的比值，所以C错、D对3关于分子势能，下列说法中正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为零)()A体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小B当分子间距离rr0时，分子间合力为零，所以分子势能为零C当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大D当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大解析：选C.设想两个分子相距无穷远(

12、r109m)时分子间势能为零，当两个分子越来越近时，分子间引力做正功，分子势能减小，当rr0时，分子势能减小到最小，为负值，故B错误；分子力为引力时，体积越大，分子间距越大，分子间引力做负功，分子势能增大，故C正确；分子力为斥力时，体积越大，分子间距越大，分子间斥力做正功，分子势能减小，故A、D错误4关于机械能和内能，下列说法中正确的是()A机械能大的物体，其内能一定很大B物体的机械能损失时，内能却可以增加C物体的内能损失时，机械能必然减小D物体的内能为零时，机械能不可以为零解析：选B.内能和机械能是两种不同形式的能量，两者并不存在必然的联系只有在系统的能量转化形式只发生在机械能与内能之间时，

13、机械能的损失才等于内能的增加，故A、C错误，B正确；因为物质分子总在不停地做无规则运动，故内能不可能为零，D错误故选B.5(多选)1 g 100 的水与1 g 100 的水蒸气相比较，下列说法中正确的是()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D1 g 100 的水的内能小于1 g 100 的水蒸气的内能解析：选AD.温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确，B错误；100 的水变成100 的水蒸气的过程中，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，

14、所以1 g 100 水的内能小于1 g 100 水蒸气的内能，C错误，D正确课时作业 学生用书P77(单独成册)一、单项选择题1关于温度，以下说法不正确的是()A温度是表示物体冷热程度的物理量B温度是物体内大量分子平均速率的标志C温度是物体内大量分子平均动能的标志D一切达到热平衡的系统都具有相同的温度解析：选B.在宏观上，温度表示物体的冷热程度，在微观上，温度是分子平均动能的标志，A、C正确，B错误；达到热平衡的系统一定具有相同的温度，D正确2氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是()A氧气的内能较大 B氢气的内能较大C两者的内能相等 D氢气分子的平均速率较小解

15、析：选B.氢气与氧气的温度相同，分子的平均动能相同，由于氧分子质量比氢分子质量大，所以氢分子的平均速率更大又因为两种气体的总质量相等，氢分子质量比氧分子质量小，所以氢分子数大于氧分子数，氢气的分子动能总和大于氧气的分子动能总和，由于不计分子势能，所以氢气的内能更大3当某物质处于状态1，分子间距离为r0时，分子力为零；当它处于状态2，分子间距离为r，r10r0时分子力也为零则()A状态1和状态2分子间相互作用情况完全一样B两个状态分子势能相同，且都为零C从状态1变化到状态2，分子的平均动能一定增大D从状态1变化到状态2，分子的势能一定增大解析：选D.分子间距离为r0时，分子力为零，是指引力和斥力

16、的合力为0；处于状态2，即分子间距离r10r0时分子力也为零，是指分子间相互作用力很小，可以忽略，故二者不同，则A错误分子间距离为r0时分子势能是最小的，所以从此位置到其他任意位置，分子势能都增大，故B错误、D正确平均动能由温度决定，由于状态1变化到状态2过程中温度变化未知，故平均动能无法确定，则C错误4如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F0为斥力，F0为引力a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都减小的阶段是()A从a到b B从b到cC从c到d D从b到d

17、解析：选B.从a到b的过程中，两分子间的分子力为引力且正在增大，A错；从b到c的过程中，两分子间的分子力为引力且在减小，随着分子距离的减小，分子力做正功，分子势能也在减小，B正确；从c到d的过程中，两分子间的分子力为斥力且在增大，所以选项C、D错误5下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是()解析：选B.当rr0时引力与斥力的合力为零，即分子力为零，A、D错；当分子间的距离大于或小于r0时，分子力做负功，分子势能增加，rr0时分子势能最小，B对，C错6下列说法中正确的是()A物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B物体温度升高，其分子热运动的平均动能

18、增大C物体温度降低，其内能一定增大D物体温度不变，其内能一定不变解析：选B.温度是物体分子平均动能的标志，所以物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大，A错、B对；影响物体内能的因素是温度、体积和物质的量，所以只根据温度的变化情况无法判断内能的变化情况，C、D错7下列说法中正确的是()A温度低的物体内能小B温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小C做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D0 的铁和0 的冰，它们的分子平均动能相同解析：选D.决定物体内能的是物体中所含分子的物质的量、温度和体积三个因素温度是分子平均动能的标志，温度低只能表明分子的平均动能小，而比较分

19、子平均速率的大小还要看分子的质量，由此选项A、B错误；做加速运动的物体，其动能逐渐增大，但是物体的温度未必升高，所以分子的平均动能变化情况不能确定，选项C错误；温度表征了分子的平均动能，铁和冰的温度既然相同，则分子的平均动能必然相等，选项D正确8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CA、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DA、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解析：选D.温度是分子热运动的平均动能的标志，内能是所有分

20、子动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化，A错误；两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但由Ekmv2知，平均速率v可能不同，D正确；最易出错的是认为有热量从A传到B，A的内能肯定大，其实有热量从A传到B，只说明A的温度高，内能大小还要看它们的总分子数和分子势能这些因素，C错误；机械运动的速度增大与分子热运动的动能无关，B错误二、多项选择题9有温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，则()A它们的分子平均动能一样大B它们的分子势能一样大C它们的内能一样大D它们的分子数目一样多解析：选AD.温度相同，就是分子平均动能一样大同种物质，质量相同，分子数一样多正是因为分子势能不同，内能

21、不同故选AD.10如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是()A当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C当r等于r2时，分子间的作用力为零D在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功解析：选BC.由题图可知分子间距离rr2时，分子间的相互作用力为零，分子势能最小rr2时分子力表现为引力，故A选项错误，B、C选项正确在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力表现为斥力，分子力做正功，所以D选项错误11回收宇宙飞船的过程中，飞船在轨道上运行的高度逐渐降低进入大气层，最后安全着陆由于与大气的高速摩擦，使得飞船壳体外表温度上

22、升到近两千摄氏度，从分子动理论和能量方面下列理解正确的是()A飞船壳体材料每个分子的动能均增大B飞船壳体材料分子的平均动能增大C飞船的内能向机械能转化D飞船的机械能向内能转化解析：选BD.飞船壳体外表温度升高，说明分子的平均动能增大，故A错，B对；飞船的高度逐渐降低，与大气高速摩擦，机械能向内能转化，故C错，D对12把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)()A物体的动能增加，分子的平均动能也增加B物体的重力势能减少，分子势能却增加C物体的机械能保持不变D物体的内能保持不变解析：选CD.物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有重力做功，机械能不变；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变因此，选项A、B错误，C、D正确13下列说法正确的是()A在10 时，一个氧气分子的分子动能为Ek，当温度升高到20 时，这个分子的分子动能为Ek，则