7.5内能
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7.5 内能设计:臧建奎审核:闫忠清【学习目标】1.理解什么是内能,知道改变内能的两种方式。
2.知道内能与温度之间的关系。
3.知道内能与机械能是两种不同形式的能。
学习重点:1.理解内能的概念。
2.改变内能的方式。
难点:理解内能的概念,正确区分内能与机械能。
【知识回顾】1、物质是由组成的,一切物质的分子都在;温度越高,分子运动。
2、分子间存在相互作用的力和力。
3、物体由于___________具有的能叫动能;物体由于___________具有的能叫重力势能;物体由于___________具有的能叫弹性势能。
动能和势能统称为________能。
4、动能大小与________ ___有关;重力势能大小与___________ _________有关;弹性势能大小与____________________有关。
【自主学习】一、内能(阅读课本P127前三段内容,并回答下面所提出的问题)类比图16.2-1 :运动的物体具有动能,而构成物质的分子都在不停地做无规则运动,所以运动的分子也具有能。
物体的温度越高,分子运动得越,分子的动能就越。
类比图16.2-2 :弹簧拉伸或压缩时发生形变,从而使弹簧具有弹性势能;而构成物质的分子之间也存在相互作用的引力和斥力,因此分子也具有能。
1、内能的概念:物体内部所有分子热运动的能与分子能的总和,叫做物体的内能。
2、由于构成物质的分子在不停地做无规则运动,所以一切物体在任何情况下都具有内能。
3、内能的单位是,用字母表示。
4、影响内能大小的因素①、温度:同一个物体,在相同物态下,温度越高,分子运动越,内能越。
同一物体,温度升高,内能;温度降低,内能。
②、质量同一个物体,在相同物态下,质量越大,物体内部分子个数越多,分子动能和分子势能的总和也越大,所以物体内能也就越。
例如:温度相同的一大桶水比一小杯水内能。
③、物质状态同种物质,当物质状态发生变化时,分子间距、相互作用力的强弱都会变化,所以分子间势能发生变化,内能也变化。
7.5内能一、单选题1.关于分子势能,下列说法正确的是( )A.分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大B.分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越小C.物体在热胀冷缩时,分子势能发生变化D.物体在做自由落体运动时,分子势能越来越小2.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.物体内能与物体的机械能有关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3.当物体的温度升高时,下列说法正确的是( )A.每个分子的温度都升高B.每个分子的热运动都加剧C.每个分子的动能都增大D.分子的平均动能增大4.一定质量的0°C的水在凝结成0°C的冰的过程中,体积变大,它内能的变化是( )A.分子平均动能增加,分子势能减少B.分子平均动能减少,分子势能增加C.分子平均动能不变,分子势能增加D.分子平均动能不变,分子势能减少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6.如图为两分子系统的势能E p 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r 1时,分子间的作用力表现为引力B.当r 小于r 1时,分子间的作用力表现为斥力C.当r 等于r 2时,分子间的作用力最大D.在r 由r 1变到r 2的过程中,分子间的作用力做负功二、多选题7.质量相等的氢气和氧气温度相同,若不考虑分子间的势能,则( )A.氢气的内能较大B.氧气的内能较大C.两者的内能相等D.氢气和氧气分子的平均动能相等8.一辆运输瓶装氧气的货车,由于某种原因,司机紧急刹车,最后停下来,则下列说法正确的是( )A.汽车机械能减小,气体内能增加B.汽车机械能减小,气体内能减小C.汽车机械能减小,气体内能不变D.汽车机械能减小,汽车(轮胎)内能增加9.设0r r 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,下列说法中正确的是( )A.0r r >时,分子力做正功,动能不断增大B.0r r =时,动能最大C.0r r <时,分子力做负功,动能减小D.以上均不对10.当氢气和氧气的质量和温度都相同时,下列说法正确的是( )A.两种气体分子的平均动能相等B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C.两种气体分子热运动的总动能相等D.两种气体分子热运动的平均速率相等11.下列说法正确的是( )A.利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以算出氧气分子体积B.固体很难被压缩是因为其内部的分子之间存在斥力作用C.只要物体与外界不发生热量交换,其内能就一定保持不变D.物体温度升高,分子的平均动能一定增加参考答案1.答案:C解析:引力势能时,分子间距离越大势能越大,斥力势能时,分子间的距离越小势能越大,选项A 、B 错误;分子势能跟体积有关,C 对;机械运动与分子势能无关,D 错误。
初三物理内能知识点内能是初三物理热学部分的重要概念,理解内能对于深入学习热学知识有着关键的作用。
首先,我们来了解一下什么是内能。
内能简单来说,就是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
分子热运动的动能,它取决于物体的温度。
温度越高,分子热运动就越剧烈,分子的动能也就越大。
比如说,把一壶水加热,随着水温的升高,水分子的热运动变得更加活跃,动能增大,内能也就增加了。
分子势能则与分子间的相互作用以及分子间的距离有关。
就像拉伸或者压缩一根弹簧,弹簧的弹性势能会发生变化一样。
当分子间距离发生改变时,分子势能也会改变。
比如,压缩气体时,分子间距离变小,分子势能会增大,从而导致物体的内能增加。
那么,影响内能大小的因素都有哪些呢?首先是温度。
刚才我们已经提到,温度越高,内能越大。
这是因为温度升高会使分子的热运动加剧,从而增加分子的动能。
其次是质量。
在相同条件下,质量越大,物体内部分子的数量就越多,内能也就越大。
还有物质的种类。
不同物质的分子结构和相互作用不同,即使质量和温度相同,内能也可能不同。
另外,状态也会影响内能。
比如,0℃的冰熔化成 0℃的水,需要吸收热量,内能增加。
尽管温度不变,但状态的改变导致了分子势能的变化。
接下来,我们说一说内能和机械能的区别。
机械能是物体的动能和势能的总和,它与物体的机械运动有关。
比如一个运动的物体具有动能,被举高的物体具有重力势能,发生弹性形变的物体具有弹性势能。
而内能则是与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用有关,与物体的整体机械运动无关。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。
做功可以改变物体的内能。
比如,冬天搓手,双手克服摩擦做功,内能增加,手会感到暖和;压缩气体时,对气体做功,气体的内能增加,温度升高。
热传递也能改变物体的内能。
当存在温度差时,热量会从高温物体传递到低温物体,直到两者温度相等。
比如,将一杯热水放在室温环境中,热水会逐渐冷却,这就是通过热传递把内能从热水转移到了周围环境。
内能的公式物理内能,这可是物理学中的一个重要概念呀!咱们先来说说内能到底是啥。
简单来讲,内能就是构成物体的所有分子,它们的动能和势能的总和。
这就好像是一个大班级里所有同学的“活力值”和“位置优势”加在一起的那种感觉。
那内能的公式是啥呢?内能通常用字母 U 来表示。
对于理想气体来说,内能的公式可以写成 U = 3/2 nRT 。
这里的 n 表示气体的物质的量,R 是一个常数,叫理想气体常数,T 则是热力学温度。
就拿咱们生活中的例子来说吧,夏天的时候,天气特别热,空气分子就好像是一群特别活跃的小朋友,到处乱跑,动能增加,这时候空气的内能也就增加啦。
而到了冬天,天气寒冷,分子们就变得不那么活跃,内能也就跟着减少了。
我记得有一次在课堂上,给同学们讲内能的公式。
有个调皮的小家伙举起手问我:“老师,这内能到底有啥用啊?又看不见摸不着的。
”我笑着回答他:“你想想啊,咱们烧水的时候,水从凉变热,这就是内能在变化呀。
还有啊,冬天咱们靠热水袋取暖,也是因为热水袋里的内能传递给了咱们呢。
”小家伙眨眨眼睛,好像有点明白了。
咱们再深入聊聊这个公式里的各个部分。
n 这个物质的量,你可以把它想象成一群小伙伴的数量。
小伙伴越多,大家一起的能量总和可能就越大。
R 这个常数呢,就像是一把固定的尺子,不管在什么情况下,它都保持不变,帮助我们衡量能量的大小。
T 这个热力学温度,可跟咱们平常说的摄氏度不太一样哦,它的起点更低,但是在计算内能的时候特别好用。
再比如说,汽车发动机里的汽油燃烧,这会让气体的内能迅速增加,从而推动活塞做功,让汽车跑起来。
这里面就涉及到内能的变化和转化。
所以啊,同学们,内能的公式可不是纸上谈兵,它实实在在地存在于我们生活的方方面面。
从烧开水到汽车行驶,从空调制冷到火箭升空,内能都在发挥着重要的作用。
咱们在学习物理的时候,可别觉得这些公式枯燥无味,只要多联系生活实际,你就会发现,物理世界是多么的奇妙和有趣!希望大家以后看到生活中的现象,都能想到咱们学过的内能公式,用物理知识去解释世界,探索未知。
预习+知识梳理人教版高中物理选修3-3学案 第七章:分子动理论7.5 内能 一、探究气体等温变化的规律1.气体的三个状态参量:压强p 、体积V 、温度T .2.等温变化:一定质量的气体,在温度不变的条件下其压强与体积变化时的关系.3.实验探究(1)实验器材:铁架台、注射器、气压计、刻度尺等.(2)研究对象(系统):注射器内被封闭的空气柱.(3)实验方法:控制气体温度和质量不变,研究气体压强与体积的关系.(4)数据收集:压强由气压计读出,空气柱长度由刻度尺读出,空气柱长度与横截面积的乘积即为体积.(5)数据处理:以压强p 为纵坐标,以体积的倒数1V 为横坐标作出p -1V 图象.图象结果:p -1V图象是一条过原点的直线. (6)实验结论:压强跟体积的倒数成正比,即压强与体积成反比.二、玻意耳定律1.内容一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p 与体积V 成反比.2.公式 pV =C 或p 1V 1=p 2V 2.3.条件气体的质量一定,温度不变.4.气体等温变化的p -V 图象气体的压强p 随体积V 的变化关系如图1所示,图线的形状为双曲线,它描述的是温度不变时的p -V 关系,称为等温线.一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的.图11.下列说法中正确的是( )A .分子间的平均距离增大时,其分子势能一定增大B .分子间的平均距离增大时,其分子势能一定减小C .物体的体积增大时,其分子势能一定增大D .0℃的水变成0℃的冰时,体积增大,分子势能减小【答案】D【详解】AB .若分子间的平均距离在大于r 0(r 0约为10-10 m )的范围内增大,由于分子间的作用力表现为引力,分子间平均距离增大时,分子力对分子做负功,分子势能将增大。
若分子间的平均距离在小于r 0的范围内增大,由于分子间的作用力表现为斥力,分子间平均距离增大时,分子力对分子做正功,分子势能将减小,选项A 、B 错误;C .由于物体的体积随分子间的平均距离的增大而增大,所以其分子势能随分子距离的变化,与分子势能随物体的体积的变化规律相同,选项C 错误;D .水在0℃~4℃的范围内温度升高时,表现出反常膨胀的特性,温度升高,体积反而减小,0℃的冰体积最大,0℃的水变成0℃的冰时,由于要放热,而且温度不变,所以水的分子势能减小,选项D 正确。
江苏省西亭高级中学2014年高中物理《7.5 内能》教案新人教版选修3-3学习目标:1、知道分子热运动动能跟温度有关。
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,改变分子间的距离必须克服分子力做功。
知道分子势能跟物体体积有关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重点难点:理解分子势能随分子间距离变化的势能曲线学习方法:自主学习,合作完成、教师讲解学习过程:【导读】阅读教材P14-16,完成下列任务1、分子的动能是指2、物体中热运动的速率大小不一,在热现象的,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。
这个平均值叫做3、扩散现象和布朗运动表明,温度升高时,,因而可以得出结论:一种物质温度升高时分子热运动的平均动能。
物质的是分子热运动的标志。
4、回顾必修2中学过的势能概念:5、分子间存在着分子力,而且分子之间一定的距离,因此分子组成的系统也具有6、当分子间的力对分子做正功时,分子势能,当分子间的力对分子做负功,或说克服分子力做功时,分子势能。
7、当分子间的距离为r0时,合力为0。
当r>r0时合力表现为引力,这时要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此分子势能随分子间的距离增大而。
当分子间的距离r<r0时合力表现为斥力,这时要减小分子间的距离,必须克服做功,因此随着分子间距离的减小分子势能。
【小结】分子势能在分子间处于什么位置时分子势能最小?【补充说明】①由于分子距离变化,在宏观表现为物体体积的变化,所以微观的分子势能变化对应于宏观的体积变化。
但是同样是物体体积增大,有时体现为分子势能增大(在r>r0范围内),有时体现为分子势能减小(在r<r0范围内)。
②分子势能与物体体积有关,但不能简单理解为物体体积越大,分子势能越大;体积越小,分子势能越小。
如:00C的水变成的00C冰后,体积变大,但分子势能减少。
初中物理内能课件初中物理内能课件一、前言内能是初中物理中的一个重要概念,它是物体内部所有分子无规则运动的能量的总和。
理解内能的概念对于学习热力学、能量转换等后续内容至关重要。
本课件旨在帮助学生深入理解内能的概念,掌握内能的相关计算,以及内能与温度的关系。
二、教学目标1、理解内能的概念及物理意义;2、掌握内能的计算方法;3、理解内能与温度的关系;4、培养学生对能量守恒定律的理解能力。
三、教学内容1、内能的概念及物理意义解释物体内部所有分子无规则运动的能量总和即为内能,并展示分子无规则运动的动态图像,帮助学生形成直观印象。
2、内能的计算方法介绍内能的基本单位是焦耳(J),通过实验演示,让学生理解内能计算的方法,如物体温度变化,内能随之改变。
3、内能与温度的关系通过图表和具体数据,展示内能与温度的关系,让学生理解温度升高,内能增大的原理。
4、能量守恒定律强调内能是能量的一种形式,能量不能创造也不会消失,只会在不同形式、不同物体之间转换。
四、教学方法1、多媒体教学:使用动态图像、视频、音频等多种媒体,使学生更直观地理解内能概念及原理;2、实验演示:通过实验演示,让学生亲身感受内能的变化,加深理解;3、问题导向学习:设置问题串,引导学生思考,培养学生自主学习和解决问题的能力;4、小组讨论:组织小组讨论,鼓励学生交流意见,提高团队协作能力。
五、教学步骤1、导入新课:回顾热量及热传递的概念,引出内能的主题;2、内能概念讲解:展示分子无规则运动的动态图像,讲解内能的概念及物理意义;3、实验演示:进行实验演示,测量物体温度变化时内能的变化;4、内能计算方法讲解:通过具体例题,讲解内能的计算方法;5、内能与温度的关系:展示内能与温度的图表和数据,让学生理解内能与温度的关系;6、能量守恒定律:强调内能是能量的一种形式,能量不能创造也不会消失,只会在不同形式、不同物体之间转换;7、课堂小结:回顾本节课的重点内容,强调内能的概念及计算方法;8、布置作业:根据本节课的内容布置相应的作业,帮助学生巩固所学知识。
7.5 内能练习一1.(基础)下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是( ).A .物体的温度越高,所含热量越多B .物体的内能越大,所含热量越多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,其内能就不变解析:分子热运动的平均动能与温度有关,温度越高,分子热运动的平均动能越大,内能由物体的质量、温度和体积共同决定,并且内能是状态量,而热量是过程量,它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量.答案:C2.(中档)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( ).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.答案:D3.(基础)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 ,平均速率为v ,则平均动能为12mv 2 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.答案:BD4.(中档)分子间距增大时,分子势能将( ).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.答案:D5.(基础)在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中,关于分子间的作用力F和分子间的势能E p的说法中,正确的是().A.F不断减小,E p不断减小B.F先增大后减小,E p不断增大C.F不断增大,E p先减小后增大D.F、E p都是先减小后增大解析:分子间距r=r0时,分子力F=0;随r的增大,分子力表现为引力,F≠0;当r =10r0时,F=0,所以F先增大后减小.在分子间距由r0至10r0的过程中,始终克服分子引力做功,所以分子势能一直增大,所以选项B正确,其他选项错误.答案:B6.(基础)下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是().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.答案:C7.(基础)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:物体下落的过程,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,故A、B错误.答案:CD8.(基础)关于内能和机械能,下列说法正确的是().A.物体的机械能损失时,内能却可能增加B.物体的内能损失时,机械能必然会减小C.物体内能为零时,机械能可以不为零D.物体的机械能为零时,内能可以不为零解析:在空中下降的物体由于克服空气阻力做功,机械能损失,因摩擦物体的温度升高,内能增加,A正确;物体静止时,温度降低,内能减少,而机械能可能不变,B错;分子运动永不停息而且分子间有相互作用,内能不可能为零,但机械能可以为零,C错、D正确.答案:AD9.(中档)关于物体的内能,下列叙述中正确的是().A.温度高的物体比温度低的物体内能大B.物体的体积增大时,内能也增大C.内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同解析:温度高的物体与温度低的物体相比较,温度低的物体的分子平均动能小,但所有分子的热运动动能和分子势能的总和不一定小,即物体的内能不一定小,A错;物体的体积增大时,分子间的距离增大,分子势能发生变化,但不能确定分子势能是增大还是减小.即使分子势能增大,而分子的平均动能不能确定是否变化,也不能说明内能增大,B错;内能相同的物体是指物体内所有分子的功能和分子势能的总和相同,而它们的分子平均动能却不一定相同,C错;内能不同的物体,它们的温度却可能相同,即它们的分子平均动能可能相同,D正确.答案:D10.(中档)放在光滑水平面上的物体受到一个水平方向的作用力而做匀加速直线运动,有人说:“随着物体运动加快,物体内分子的运动也加快,因此分子的平均动能增大,物体的温度升高.”这种说法是否正确?为什么?解析:这种说法是错误的.热运动是物体分子的无规则运动,这种无规则的运动是分子相对于物体的运动,物体运动时,物体内所有分子在无规则运动的基础上又叠加了一个“整体有序”的运动,这个“整体有序”的运动就是物体的机械运动,而物体的无规则运动跟温度有关,物体的温度越高,无规则运动越剧烈,物体的机械运动不会影响物体的温度,故物体的温度不会因物体的运动速度增大而升高,物体的机械运动和分子的热运动是两种不同形式的运动,简单地说,热运动是物体内大量分子的无序运动,而机械运动则是由大量分子组成的整体的有序运动,这两种运动形成可以相互转化,对应的两种形式的能,即机械能和内能可以相互转化.答案:见解析11.(提高)重1 000 kg的汽锤从2.5 m高处落下,打在质量为200 kg的铁块上,要使铁块的温度升高40 ℃以上,汽锤至少应落下多少次?设汽锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温度(取g=10 m/s2,铁的比热c=0.11 cal/g·℃).解析:由机械能守恒可知,汽锤下落撞击铁块时刻的动能E k=mgh=103×10×2.5 J=2.5×104 J由动能定理得,汽锤撞击铁块所做的功W=E k-0=2.5×104 J使铁块温度升高40 ℃所需的热量Q=cmΔt=0.11×103×200×40 cal=8.8×105 cal=3.696×106 J设汽锤应下落n次,才能使铁块温度升高40 ℃,则由能量转化和守恒定律得n·W·η=Q故n=QW·η=3.696×1060.6×2.5×104≈247(次).答案:247次12.(中档)已知无烟煤的热值约为3.2×107 J/kg,一块蜂窝煤约含煤250 g,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).若煤完全燃烧释放出的热有60%被水吸收,求一块蜂窝煤完全燃烧后可将多少水从10 ℃加热到100 ℃?(保留三位有效数字).解析:煤完全燃烧放出的能量为:Q1=3.2×107×250×10-3 J=8×106 J由题意Q1×60%=cmΔt,且Δt=(100-10) ℃=90 ℃,解得m=12.7 kg.答案:12.7 kg练习二1.(基础)下列说法中正确的是()A.物体的温度越高,说明物体内部分子运动越剧烈,每个分子的动能越大B.物体的内能越大,物体的温度就一定越高C.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D.物体吸热温度就会上升,所以温度越高的物体含有的热量就越多解析:温度越高,分子平均动能越大,但每个分子的动能不一定都大,物体的内能不仅与温度有关,还与体积、物质的量有关,故选项C对,A、B、D错.答案:C2.(基础)下列关于物体内能和机械能的说法正确的是()A.物体的内能大,则机械能也一定大B.一切物体都具有内能C.当物体静止时,物体的内能为零D.内能是物体的机械能的另一种说法解析:内能和机械能是两种不同形式的能,二者没有必然的联系,A、C、D错误;由于分子永不停息地做无规则运动,故一切物体皆有内能,B正确.答案:B3.(基础)下列叙述正确的是()A.分子的动能与分子的势能之和,叫做这个分子的内能B.物体的内能由物体的动能和势能决定C.物体做加速运动时,其内能也一定增大D.物体的动能减小时,其温度可能升高解析:内能是大量分子组成的物体具有的,单个分子无内能可言,A项错.物体的内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能的总和,由物体的温度、体积决定,与整个物体宏观机械运动的动能和势能无关,物体做加速运动时,其动能增大,但内能不一定增大,故B、C错.当物体运动的动能减少时,其温度可能升高,如物体在粗糙的水平面上滑行,因摩擦生热,动能减少温度升高,故D项正确.答案:D4.(中档)下列有关温度与分子动能、物体内能的说法中正确的是()A.温度升高,每个分子的动能一定都变大B.温度升高,分子的平均速率一定变大C.温度降低,物体的内能必然变小D.温度降低,物体的内能可能增大解析:温度升高时,分子的平均动能一定变大,即平均速率增大,但每个分子的动能不一定变大,所以A错、B对;决定物体内能的是组成物体的分子个数、温度和体积三个因素.温度降低,内能可能减小.还有可能不变,甚至增加,所以C错,D对.答案:BD5.(中档)下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是()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:组成物体的所有分子热运动的动能与分子间势能的总和,叫做物体的内能,它与物体分子热运动的能量状态相对应.内能变化将伴随着做功过程或传递过程,热量只是热传递过程中表征内能变化多少的物理量.因此,不存在物体含热量多少的概念,故选项A、B 错误.温度是物体大量分子无规则运动平均动能的宏观标志.温度越高表明分子平均动能越大.因此,选项C是正确的.一个物体的温度不变,仅表明它的分子热运动的平均动能没有变化,但是,分子间的势能有可能变化,即内能有可能变化,如晶体熔解过程,温度不变,所吸收的热量用来增加分子间的势能.因此,选项D不正确.答案:C6.(中档)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是()A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故B.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子间势能增加C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和D.如果气体温度升高,那么所有分子的速率都增加解析:气体如果失去了容器就会散开,是因为分子做无规则的热运动,故A错误;100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时分子间距增加,分子引力做负功,故分子势能增加,B正确;内能是所有分子热运动的动能和势能之和,C正确;温度升高是大量分子的平均速率增加而不是所有分子的速率都增加,D错误.答案:BC7.(中档)当氢气和氧气的质量和温度都相同时,下列说法中正确的是()A.两种气体分子的平均动能相等B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C.两种气体分子热运动的总动能相等D.两种气体分子热运动的平均速率相等解析:因温度是气体分子平均动能的标志,所以选项A正确,因为氢气分子和氧气分子的质量不同,且M(H)<M(O),平均动能又相等,所以分子质量大的平均速率小,故选项D错,而选项B正确.虽然气体质量和分子平均动能都相等,但由于气体摩尔质量不同,分子数目就不等,因此选项C错.答案:AB8.(中档)关于分子势能,下列说法正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为0)() 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r=r0时,分子间合力为0,所以分子势能为0C.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:设想两个分子相距无穷远(r>10-9m),此时分子间势能为0,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r=r0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.答案:C9.(中档)关于物体的温度与分子动能的关系,正确的说法是()A.某种物体的温度是0 ℃说明物体中分子的平均动能为零B.物体温度降低时,每个分子的动能都减小C.物体温度升高时速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多D.物体的运动速度越大,则物体的温度越高解析:温度是分子平均动能的标志,温度是0 ℃,物体中分子的平均动能并非为零,因为分子无规则运动不会停止,A错.温度降低时分子的平均动能减小,并非每个分子动能都减小,B错.物体温度升高时,分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多,C项正确.物体的运动速度增大,宏观机械能(动能)增大,但物体内分子的热运动不一定加剧,温度不一定升高,D错.答案:C10.(中档)把一个物体竖直下抛,则下列情况中是在下落时发生的有(不考虑空气阻力)()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:答案:CD11.(基础)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: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;分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定,宏观上取决于气体的体积.因此A正确.答案:A12.(基础)在体积、温度、质量、阿伏加德罗常数四个量中,与分子平均动能有关的量是________;与分子势能直接有关的量是________;与物体内能有关的量是________;联系微观量和宏观量的桥梁是________.解析:与分子平均动能有关的量是温度;与分子势能直接有关的量是体积;与物体内能有关的量是体积、温度、质量;联系微观量和宏观量的桥梁是阿伏加德罗常数.答案:温度体积体积、温度、质量阿伏加德罗常数练习三1.(基础)下列有关“温度”的概念的说法中正确的是().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大小的标志,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.答案:B2.(基础)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解析:当分子力表现为引力时,分子间距离增大,分子力减小,分子力做负功,分子势能增大,所以A、B不正确;当分子力表现为斥力时,分子间距离减小,分子力增大,分子力做负功,分子势能增大,所以C正确、D不正确.答案:C3.(中档)当分子间距离大于10r0(r0是分子平衡位置间距离)时,分子力可以认为是零,规定此时分子势能为零.当分子间距离是平衡距离r0时,下面的说法中正确的是() A.分子力是零,分子势能也是零B.分子力是零,分子势能不是零C.分子力不是零,分子势能是零D.分子力不是零,分子势能不是零解析:根据分子力随分子间距的变化关系知,r=r0时,分子力为0.根据分子力做功与分子势能的关系知,当r>10r0时分子势能为0.r=r0时,分子势能最小,并且小于0.故B对.答案:B4.(中档)一辆运输瓶装氧气的货车,由于某种原因,司机紧急刹车,最后停下来,则下列说法正确的是()A.汽车机械能减小,氧气内能增加B.汽车机械能减小,氧气内能减小C.汽车机械能减小,氧气内能不变D.汽车机械能减小,汽车(轮胎)内能增加解析:氧气温度不变,体积没变,内能不变,A、B错,C对;汽车机械能减小,转化为内能,D对.答案:CD5.(基础)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,机械能必然减少D.物体的内能为零时,机械能可以不为零解析:内能和机械能是两种不同形式的能量,两者并不存在必然联系,故A、C错,B 对;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.答案:B6.(中档)质量相等的氢气和氧气温度相同,若不考虑分子间的势能,则()A.氢气的内能较大B.氧气的内能较大C.两者的内能相等D.氢气和氧气分子的平均动能相等解析:因为氢的摩尔质量小,故同质量的氢气和氧气,氢气的分子数多,内能大.答案:AD7.(中档)关于内能和机械能的下列说法中不正确的是()A.内能和机械能各自包含动能和势能,因此它们在本质上是一样的B.运动物体的内能和机械能均不为零C.一个物体的机械能可以为零,但它们的内能永远不可能为零D.物体的机械能变化时,它的内能可以保持不变解析:机械能是指宏观物体动能、重力势能、弹性势能等,内能是指分子动能、分子势能,有本质的区别,A错.物体的分子运动永不停息,内能不能为零,但物体机械能可以为零,B错,C对.机械能内能在一定条件下可相互转化,但没有转化时,一个可以变化,另一个可以不变,D对.答案:AB8.(中档)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,F>0为斥力,F<0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增大的阶段是()A.从a到b B.从b到cC.从b至d D.从c到d解析:根据F-x图象知,从a到b和从c到d分子力增大,但从a到b分子力做正功,分子势能减小,从c到d分子力做负功,分子势能增大,故D正确.答案:D9.(中档)有一门窗敞开的房间,上午8点的温度为10 ℃,下午1点的温度为20 ℃.假定大气压强无变化,则上午8点与下午1点相比较,房间内()A.每个空气分子的速率都小B.空气分子的平均动能较小C.空气分子的个数相同D.空气分子的分布密度相同解析:温度是分子平均动能的标志,8点时10 ℃,空气分子平均动能小,故B正确.分子永不停息做无规则运动,温度降低平均动能减小,某个分子的速率有可能增大,有可能减小,有可能不变,故A错.温度高时,质量不变时,压强增大,由于门窗敞开,内部气体向外流出,20 ℃时分子个数少,分子密度减小,故C、D错.答案:B10.(中档)对于物体的“热胀冷缩”现象下列说法正确的是()A.物体受热后温度升高,分子的平均动能增大;降低温度后,分子的平均动能减小B.受热后物体膨胀,体积增大,分子势能增大,收缩后,体积减小,分子势能减小,分子的平均动能不会改变C.受热膨胀,温度升高,分子平均动能增大;体积增大,分子势能也增大.遇冷收缩,温度降低,分子平均动能减小;体积减小,分子势能也减小D.受热膨胀,分子平均动能增大,分子势能也增大;遇冷收缩,分子平均动能减小,但分子势能增大解析:温度升高,分子平均动能增加,反之,温度降低,分子平均动能减小,而体积与分子势能间关系复杂,因而选A.答案:A11.(中档)甲、乙两名同学对0 ℃的水和0 ℃的冰进行了如下争论:甲说:“冰和水的温度相同,所以分子平均动能相等.质量相同时,冰的体积大,因此冰的分子势能大,所以说冰的内能大于水的内能.”乙说:“0℃的水变成0℃的冰需要向外界放出热量,在质量相同的情况下,水的内能大于冰的内能.”请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的?答案:乙同学的说法是正确的.甲同学认为冰的体积大,分子势能大,这是错误的说法(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大).分子势能大小与体积有关,但二者并不一定成正比.0 ℃的冰变为0 ℃的水需吸热,故水的内能大,它们相同的物理量是分子动能,不同的物理量是分子势能,显然水的分子势能大.12.(提高)2012年6月长征二号F型火箭“神舟九号”飞船顺利托举上天,中国长征系列运载火箭已累计109次发射成功.火箭加速上升的过程中,速度逐渐增大,高度逐渐升高,有的同学说,由于火箭速度增大,所以组成火箭的每个分子动能也在增大;火箭升高具有较大的势能,因此分子也具有较大的势能.该同学的说法是否正确?说明理由.答案:不正确.分子动能是分子无规则运动产生的,分子势能是分子间相互作用的结果.物体的机械能与内能是两个完全不同的概念,物体的机械能可以为零,但物体的内能永远不为零.。