教育专题：《内能》课件1.ppt

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1、1第七章：分子动理论第七章：分子动理论第七章：分子动理论第七章：分子动理论第第5 5节节 内能内能21、什么是系统和状态参量、什么是系统和状态参量?2、什么是平衡态、什么是平衡态?复习巩固：复习巩固：4 4 温度和温标温度和温标 （1 1）热学的研究对象叫做一个热力学系统，）热学的研究对象叫做一个热力学系统，简称系统。简称系统。（2）描述系统状态的宏观物理量称之为状态）描述系统状态的宏观物理量称之为状态参量，如：参量，如：温度、体积、压强温度、体积、压强。系统的状态参量不再变化的状态。系统的状态参量不再变化的状态。3 3、热平衡定律表明，两个系统处于热、热平衡定律表明，两个系统处于热平衡时，它

2、们必定具有某个共同的热学性平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，表征这一质，表征这一“共同热学性质共同热学性质”的是什的是什么物理量？么物理量？4、定量描述温度的方法叫什么？、定量描述温度的方法叫什么？复习巩固：复习巩固：4 4 温度和温标温度和温标5、摄氏温度与热力学温度的关系是：、摄氏温度与热力学温度的关系是：Tt+273.15 K 4 阅读教科书阅读教科书P14P14【分子动能分子动能】部分部分1、什么是分子动能、什么是分子动能?2、什么是分子热运动的平均动能、什么是分子热运动的平均动能?51 1分分子子动动能能：组组成成物物体体的的分分子子由由于于热热运运动动而具有的能而具有的能 2

3、 2平平均均动动能能：物物体体里里所所有有分分子子动动能能的的平平均均值值一、一、分子动能分子动能6探究一：分子平均动能的决定因素探究一：分子平均动能的决定因素探究一：分子平均动能的决定因素探究一：分子平均动能的决定因素 1.1.1.1.为什么要引入分子平均动能的概念？为什么要引入分子平均动能的概念？为什么要引入分子平均动能的概念？为什么要引入分子平均动能的概念？2.2.2.2.你是怎样理解你是怎样理解你是怎样理解你是怎样理解“物质的温度是分子热运动的平均物质的温度是分子热运动的平均物质的温度是分子热运动的平均物质的温度是分子热运动的平均动能的标志动能的标志动能的标志动能的标志”这句话的？这句

4、话的？这句话的？这句话的？3.3.3.3.同一温度下，不同物质分子的平均动能相同吗？同一温度下，不同物质分子的平均动能相同吗？同一温度下，不同物质分子的平均动能相同吗？同一温度下，不同物质分子的平均动能相同吗？平均速率相等吗？平均速率相等吗？平均速率相等吗？平均速率相等吗？请同学们以小组为单位进行讨论、交流，于组内达请同学们以小组为单位进行讨论、交流，于组内达请同学们以小组为单位进行讨论、交流，于组内达请同学们以小组为单位进行讨论、交流，于组内达成共识，推选代表，做好展示、发言的准备。成共识，推选代表，做好展示、发言的准备。成共识，推选代表，做好展示、发言的准备。成共识，推选代表，做好展示、发

5、言的准备。一、一、分子动能分子动能7一、分子动能分子分子运动运动存在分存在分子动能子动能分子运动分子运动无规则无规则分子平分子平均动能均动能物体里所有分子动能的平均值探究一：探究一：探究一：探究一：1.1.1.1.为什么要引入分子平均动能的概念？为什么要引入分子平均动能的概念？为什么要引入分子平均动能的概念？为什么要引入分子平均动能的概念？8（1）温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小。同一温度下，各个分子的动能不尽相同，总是有小部分速度很大的和速度很小的，但是物体分子的速度绝大部分分布在某个值附近。探究一：探究一：探究一：探究一：2.2.2.2.你是怎样理解你是怎样理

6、解你是怎样理解你是怎样理解“物质的温度是分子物质的温度是分子物质的温度是分子物质的温度是分子热运动的平均动能的标志热运动的平均动能的标志热运动的平均动能的标志热运动的平均动能的标志”这句话的？这句话的？这句话的？这句话的？一、一、分子动能分子动能（2 2）温温度度越越高高，分分子子的的平平均均动动能能越越大大；温温度度越越低低，分分子子的的平平均均动动能能越越小小；同同一一温温度度，不不同同物物质质分子的平均动能都分子的平均动能都相同相同。9同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同。但由于不同物质的分子质量不一定相同，所以分子热运动的平均速率也不一定相同探究一：探究一：探究一：探究一：3.3.

7、3.3.同一温度下，不同物质分子的平均同一温度下，不同物质分子的平均同一温度下，不同物质分子的平均同一温度下，不同物质分子的平均动能相同吗？平均速率相等吗？动能相同吗？平均速率相等吗？动能相同吗？平均速率相等吗？动能相同吗？平均速率相等吗？一、一、分子动能分子动能101 1分分子子动动能能：组组成成物物体体的的分分子子由由于于热热运运动动而具有的能。而具有的能。2 2平平均均动动能能：物物体体里里所所有有分分子子动动能能的的平平均均值。值。3.3.温度是分子平均动能的标志。温度是分子平均动能的标志。一、一、分子动能分子动能11温度温度是表示温度是表示物体的冷热物体的冷热程度程度宏观含义宏观含义

8、 微观含义微观含义从分子动理论的观从分子动理论的观点来看：温度是物点来看：温度是物体分子热运动的平体分子热运动的平均动能的标志，温均动能的标志，温度越高，物体分子度越高，物体分子热运动平均动能越热运动平均动能越大大从微观上看与分子的个数从微观上看与分子的个数和平均动能有关和平均动能有关从宏观上看与物体的质量，从宏观上看与物体的质量，摩尔质量和温度有关。摩尔质量和温度有关。分子总动能分子总动能12 阅读教科书阅读教科书P14P14【分子势能分子势能】部分部分1、什么是分子势能、什么是分子势能?2、分子力做功与分子势能的变化有怎样、分子力做功与分子势能的变化有怎样的关系的关系?131.分子势能:分

9、子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能.二、分子势能二、分子势能14二、分子势能地面上的物体地面上的物体,由于与地由于与地球相互作用球相互作用发生弹性形变的弹簧发生弹性形变的弹簧,相互作用相互作用分子间相互作用分子间相互作用重力势能重力势能弹性势能弹性势能分子势能分子势能 电荷间存在相互作用电荷间存在相互作用 电势能电势能151.分子势能:分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能。2.分子力做功跟分子势能变化的关系：分子力做正功时，分子势能减少，分子力做负功 时，分子势能增加。二、分子势能二、分子势能16 探究二探究二：分子势能的影响因素

10、分子势能的影响因素 有两个分子，现使一个分子固定，另一个分子从无穷远逐渐向它靠近，直有两个分子，现使一个分子固定，另一个分子从无穷远逐渐向它靠近，直有两个分子，现使一个分子固定，另一个分子从无穷远逐渐向它靠近，直有两个分子，现使一个分子固定，另一个分子从无穷远逐渐向它靠近，直至相距很近很近两分子间距离为至相距很近很近两分子间距离为至相距很近很近两分子间距离为至相距很近很近两分子间距离为r r r r0 0 0 0时分子间的引力与斥力平衡把移动时分子间的引力与斥力平衡把移动时分子间的引力与斥力平衡把移动时分子间的引力与斥力平衡把移动过程分为过程分为过程分为过程分为rrrrrrrr0 0 0 0和

11、和和和rrrrrrr r0）逐渐靠近，直至不能靠近为止（r r0）在整个过程中两分子间相互作用的势能A一直增加B一直减小C先增加后减小D先减小后增加27经典例题3 质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则 A.氧气的内能较大 B.氢气的内能较大 C.两者内能相等 D.氢气分子的平均动能较大28经典例题4对于下列物体内能的议论，正确的有 A.0的水比0的冰内能大。B.物体运动的速度越大，则内能越大。C.水分子的内能比冰分子的内能大。D.100克0的冰比100克0的水内能小。29分子因热运动而具有的能量分子因热运动而具有的能量同温度下各种物质的分子平均动能同温度下各种物质的分子平均动

12、能K K 相同相同温度是分子平均动能的标志温度是分子平均动能的标志分分 子子动动 能能分子间因有相互作用力而具有的、由它分子间因有相互作用力而具有的、由它们相对位置决定的能量们相对位置决定的能量 r rr r0 0时时,r rP P;0 0时时,r rP P。0 0时，时，P P最低最低P P随物态的变化而变化随物态的变化而变化分分 子子势势 能能物体内所有分子的物体内所有分子的K K 和和P P 总和总和物体的内能与物体的内能与温度温度温度温度和和体积体积体积体积及及物质的量物质的量物质的量物质的量有关有关物物体体内内能能知识整合知识整合301.(1)弹簧无压缩也无伸长时，即弹簧无形变时，系

13、统弹簧无压缩也无伸长时，即弹簧无形变时，系统的弹性势能最小的弹性势能最小(2)如果把弹簧拉长，放开时小球的运动使系统的势能如果把弹簧拉长，放开时小球的运动使系统的势能减少。如果把弹簧压缩，放开时小球的运动使系统的减少。如果把弹簧压缩，放开时小球的运动使系统的势能减少。因为不论弹簧被拉长释放还是压缩释放，势能减少。因为不论弹簧被拉长释放还是压缩释放，弹簧都将要恢复到原长的状态（即势能最小的状态）弹簧都将要恢复到原长的状态（即势能最小的状态）如果系统不受外力，处于稳定状态，则系统的势能可如果系统不受外力，处于稳定状态，则系统的势能可以任意定，一般定为零。以任意定，一般定为零。教科书教科书P16问题

14、与练习参考答案问题与练习参考答案2.两个同种电荷的相互作用力为斥力，从无穷远处使它两个同种电荷的相互作用力为斥力，从无穷远处使它们之间的距离变为们之间的距离变为r，需有外力克服电场力做功，即电场，需有外力克服电场力做功，即电场力做负功，电势能增加。由于无穷远处的电势能为零，力做负功，电势能增加。由于无穷远处的电势能为零，所以这时电势能为正值。它们的运动趋势将使系统的势所以这时电势能为正值。它们的运动趋势将使系统的势能变小能变小两个异种电荷的相互作用力为引力，若从无穷远处使它两个异种电荷的相互作用力为引力，若从无穷远处使它们之间的距离变为们之间的距离变为r，这个过程电场力做正功，电势能减，这个过程电场力做正功，电势能减少。由于以无穷远处的电势能为零，所以电势能为负值。少。由于以无穷远处的电势能为零，所以电势能为负值。它们的运动趋势将使系统的势能变小它们的运动趋势将使系统的势能变小3.不对，物体的内能是物体内所有分子具有的动能和势不对，物体的内能是物体内所有分子具有的动能和势能的和，而不是宏观物体具有的动能和势能的和。物体能的和，而不是宏观物体具有的动能和势能的和。物体的内能仅与分子热运动的快慢和分子间的相对位置有关。的内能仅与分子热运动的快慢和分子间的相对位置有关。