高中物理-第1章-第5节-物体的内能学案-粤教版选修3.doc

分子动理论
第五节　物体的内能

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．知道什么是分子势能，分子势能随分子距离变化的关系．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．
4．知道理想气体微观模型，知道理想气体的内能只跟温度有关，跟体积无关．

1．分子由于热运动而具有动能，因分子热运动的无规则性，研究热现象时，我们研究的是物体内所有分子动能的平均值，这个动能叫做分子的平均动能，它的标志是温度．
2．分子势能和重力势能类似，它是由分子力和分子间的相对位置所决定的势能，它与分子间距离的变化规律可用分子力做功来衡量，分子力做正功，分子势能减少，分子力做负功，分子势能增加，且分子力做功的数值等于分子势能的变化量．
3．物体的内能包括物体中所有分子的动能和势能，它从宏观上决定于物质的量、温度、体积，同时受物态变化的影响．
4．气体分子间距离大约为分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱，当气体分子间距离变化时，分子力所做的功非常小，因此，分子势能的变化可以忽略．
5．一般情况下，人们把气体分子看作没有相互作用的质点，这种气体的简化模型称为理想气体微观模型，因此，它的内能只取决于物质的量和温度这两个宏观量．

1．下列有关“温度”的概念的说法中正确的是(B)
A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度
B．温度是分子平均动能的标志
C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高
D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大
解析：温度是分子平均动能的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错而B对．温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．
2．下列说法正确的是(D)
A．分子的动能与分子的势能之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，物体的内能增大
D．物体的动能减小时，物体的温度可能增加
解析：物体的内能是所有分子动能和分子势能的总和，对单个分子而言分子势能和分子内能无意义，A错；物体的分子势能与分子间距离有关，宏观上由体积决定而与温度无关，B错．物体速度增大时，物体的动能增大，而内能并不变，C错；物体的动能减小时，物体的温度可能增加，故D正确．
3．(多选)下列关于分子动能的说法，正确的是(BD)
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，平均速率为v，则平均动能为mv2
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
解析：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却有可能减小，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．
4．分子间距增大时，分子势能将(D)
A．增大 B．减小
C．不变 D．不能确定
解析：分子势能的变化与分子力做功紧密联系；当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增加．
(1)当r>r0时，分子间的作用力为引力，将分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大．
(2)当r<r0时，分子间的作用力为斥力，将分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小．
经以上分析可知本题D选项正确．
5．设r＝r0时分子间作用力为零，则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，下列说法中不正确的是(D)
A．r>r0时，分子力做正功，动能增大，势能减小
B．r＝r0时，动能最大，势能最小
C．r<r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大
D．从r>r0到r<r0过程中，势能先增大后减小
解析：本题考查分子势能改变与分子力做功的特点．一个分子从远处向另一个分子靠近，它们间分子力先为引力后为斥力，故先做正功后做负功，那么分子势能先减小后增大，而动能正好相反，先增大后减小；当r＝r0时，势能最小，动能最大．
6．下列四个图中，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(B)

解析：分子间作用力f＝0时对应的分子势能Ep最小，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B.
7．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是(C)
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，其内能就不变化
解析：物体的内能是一个状态量，而热量是一个过程量，只有在物体之间发生热传递时才伴随热量的转移，故A、B错，C对；物体的内能由物质的量、温度、体积等共同决定，温度不变，内能可能变化，故D错．
8．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是(D)
A．气体分子间的作用力增大
B．气体分子的平均速率增大
C．气体分子的平均动能减小
D．气体的分子势能增大
解析：气体在上升的过程中，温度不变，体积增大，分子的平均动能不变，平均速率不变，分子间的作用力减小，气体的分子势能增大．
9．(多选)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)(CD)
A．物体的动能增大，分子的平均动能也增大
B．物体的重力势能减小，分子势能却增大
C．物体的机械能保持不变
D．物体的内能保持不变
解析：物体下落过程，不考虑空气阻力，只有系统内的重力做功，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是错误的．
10．(多选)如图所示为物体分子间相互作用力与分子间距离之间的关系，下列判断中正确的是(AC)

A．当r<r0时，r越小，则分子势能Ep越大
B．当r>r0时，r越小，则分子势能Ep越大
C．当r＝r0时，分子势能最小
D．当r→∞时，分子势能最小
解析：由当分子间的距离r<r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，反之分子势能减小．当r＝r0时，分子势能最小．当r→∞时，引力做负功，分子势能增大到最大值，且为零．故A、C正确．