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第5节内能【学习目标】(1)知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志。
(2)知道什么是分子的势能；知道改变分子间的距离，分子势能就发生变化；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。
能够区别内能和机械能。
【自学质疑】【学习过程】１．什么是分子动能？什么是分子平均动能？为什么说温度是物体分子热运动平均动能的标志。
２．什么是分子势能？分子势能大小与分子间距离的关系是什么？如下图分子势能变化曲线说明什么问题？分子势能最小值一定为零吗？分子势能的变化与物体体积有什么关系？３．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
影响物体内能大小的因素有哪些？他们对内能有什么影响？4．物体的内能与机械能的区别有哪些？例１有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近为止，在这整个过程中，分子势能的变化情况是( )A．不断增大 B．不断减小 C．先增大后减小D．先减小后增大例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例３ 1 g 100 ℃的水与 1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法中正确的是( )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D．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能例４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大【巩固检测】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．关于物体内能的下述说法中，正确的是( )A．每一个分子的动能与分子势能的和叫物体的内能B．物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能C．一个物体当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化D．一个物体的内能，与它的机械能多少有关3．一定质量的0 ℃的水在凝结成0 ℃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．分子平均动能减小，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4．两分子相距为r，当r稍增大些( )A．分子力一定减小，分子势能一定增大 B．分子力一定增大，分子势能一定减小C．分子力可能增大也可能减小，分子势能一定减小D．因为不知道r大小，对分子力和分子势能的变化都无法判定5．对温度的描述，正确的是( )A．温度的高低是由人的感觉决定的 B．物体的内能越大，则温度越高C．分子的平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高D．分子的平均动能越大，物体的温度越高6．以下说法正确的是( )A．物体的机械能可以为零，而内能不可能为零B．温度相同且质量也相同的物体具有相同的内能C．温度越高，物体的内能越大 D．0℃的冰的内能比等质量的0℃的水的内能大7．关于温度的概念，下述说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，物质温度高，则分子的平均动能大B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体内每一个分子的动能都增大C．当某物体内能增大时，则该物体的温度一定升高D．甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大8．关于内能和机械能的说法正确的是( )A．物体有内能，必有机械能 B．物体的内能为零时，机械能可以不为零C．物体的机械能可以为零，内能却不能为零D．光滑水平面上加速运行的物体，由于速度增大，每个分子速度也增大了，所以分子的平均动能增大，内能和机械能都增大9．温度相同的氧气和氢气，它们的分子平均动能之比为( ) A．1∶1 B．8∶1 C．1∶8 D．无法确定10．由分子间作用力和分子间距离的关系可知( )A．当r＜r0时，r越小，则E p越小 B．当r＞r0时，r越小，则E p越大C．当r＝r0时，E p最小 D．当r→∞时，E p最小11．关于物体的内能，下列说法正确的是( )A．相同质量的两种物体，升高相同的温度，内能增量一定相同B．一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定增大C．一定量气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减少D．一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减少12．下列说法正确的是( )。
5 内能-人教版选修3-3教案一、教学目标知识目标1.掌握物理中的内能的概念和计算公式；2.理解内能的微观本质，知道内能和热的关系；3.了解内能变化的实例，尤其是热机和加热问题。
技能目标1.能够运用内能的概念和计算公式，解决内能变化的问题；2.能够关注内能变化的微观机制和实际应用问题，并准确提出问题。
情感目标1.学会善于观察，发现问题，进而提出解决方案；2.学会尊重他人，并乐于与他人合作，共同解决问题。
二、教学内容物理中的内能。
三、教学重点•内能的概念；•内能的计算；•内能的变化。
四、教学难点•理解内能的微观本质和实际应用问题；•理解内能与热的关系。
五、教学方法•演示法；•课堂讨论法；•自学方法。
六、教学过程1. 导入（5分钟）引导学生思考物质的热现象，引入内能的概念。
- 学生思考问题：在生活中，热现象时常出现，你们是否遇到过这种情况？ - 老师引入问题：热现象的产生和物质的什么性质有关？这种性质能否被度量？怎样度量呢？2. 正确使用内能（10分钟）通过拓展学生的知识面，让学生了解更多的实际应用场景，培养学生对内能的深刻理解，了解如何正确计算内能。
在这个过程中，教师可以引导学生理解内能与热的关系，通过举例证明内能是热的一种体现。
3. 内能的计算（20分钟）运用电荷元素法，将物质的内能分散成每个分子的内能，通过求和等方法，得到这种状态下物质的内能。
老师可以给学生拓展知识，引导学生了解知名物理学家的生平和成就，增强学生对物理学研究的兴趣。
4. 内能变化（20分钟）通过加热问题来展示内能的变化，引导学生关注内能变化的微观机制和实际应用问题。
- 学生思考问题：重物较重，需要多少时间才能加热到相同温度？如何计算？ - 老师引入问题：内能是热的一种体现，通过什么方式使内能增加？5. 实践练习（15分钟）结合课堂练习等形式,让学生熟练掌握内能的概念、计算、变化等问题。
6. 总结（5分钟）总结内能的知识点，加强学生对内能的了解，让学生对本课内容有更深刻的理解。
5内能-人教版选修3-3教案教学目标
1.掌握内能的定义和计算方法；
2.了解内能变化的形式；
3.学习内能转化定律，掌握内能转化规律。
教学重点
1.内能的概念和计算方法；
2.内能变化的形式；
3.内能转化定律。
教学难点
1.内能转化定律的应用；
2.内能转化规律的理解。
教学过程
导入（5分钟）
1.引入物体的热平衡和温度概念；
2.提出“热量对物体的影响”这个问题。
学习内能定义和计算方法（25分钟）
1.让学生自己通过实验，感性认识内能与温度之间的关系；
2.通过实验结果引出内能的定义；
3.讲解内能的计算方法。
了解内能变化形式（20分钟）
1.运用实验法，让学生感受物体内能的变化；
2.引导学生思考物体内能变化的形式，如焦热、电能、化学能等。
学习内能转化定律（25分钟）
1.提供具体实例，让学生了解内能转化定律的基本规律；
2.做课堂练习，让学生通过实际问题运用内能转化定律。
探究内能转化规律（25分钟）
1.带领学生思考内能转化规律；
2.给出实际案例，让学生解决内能转化问题。
总结（5分钟）
总结本节课的重点内容，强调内能转化定律和内能转化规律的应用。
教学评估
1.在课堂上给出课堂练习题，检查学生理解情况；
2.布置作业，检查学生掌握程度。
教学反思
这节课要注意让学生学会如何用内能进行计算，同时通过实验和案例理解内能的变化形式，提高学生运用内能转化定律和内能转化规律的能力。
同时对于高年级的学生可以引导他们探究内能转化的实际意义和应用。
第七章第五节内能基础夯实一、选择题(1～2题为单选题，3～6题为多选题)1．(江苏苏州高新区一中2017～2018学年高二下学期期中)关于分子势能，下列说法中正确的是( D )A．物体体积增大，分子势能一定增大B．气体分子的距离增大，分子间的势能减小C．分子间表现为引力时，距离越小，分子势能越大D．分子间表现为斥力时，距离越小，分子势能越大解析：物体的体积增大，分子的平均距离增加；如果分子力是斥力，则分子力做正功，分子势能减小，故A错误；气体分子间的距离较大，分子间表现为引力，则气体分子间的距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，故B错误；分子间表现为引力时，距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，故C错误；分子力表现斥力时，距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。
2．(山东潍坊市2016年高二下学期期中)下列说法正确的是( A )A．温度越高，物体分子的平均动能越大B．温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大C．当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同D．随着低温技术的发展，可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度解析：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有可能减小，A对、B错，温度相同，分子的平均动能相等，但氢气和氧气的分子质量不同，它们的分子平均速率不同，C错；绝对零度不可能达到，D错。
3．下列说法中正确的是( CD )A．在10℃时，一个氧气分子的分子动能为E k，当温度升高到20℃时，这个分子的分子动能为E k′，则E k′<E k B．在10℃时，每个氧气分子的温度都是10℃C．在10℃时，氧气分子平均速率为v1，氢气分子平均速率为v2，则v1<v2D．在任何温度下，各种气体分子的平均速度都为零解析：单个分子的动能、速率是随时变化的，因而是没有意义的，温度是大量分子做热运动时分子平均动能的标志，对单个分子也是没有意义的。
5内能[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道温度是分子平均动能的标志.2.明确分子势能与分子间距离的关系.3.理解内能的概念及其决定因素.4.了解内能和机械能的区别．科学思维：通过分析分子力做功情况，判断分子势能的变化情况，从而确定分子势能与分子间距离的关系．一、分子动能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．分子的平均动能所有分子热运动动能的平均值．3．温度是物体分子热运动的平均动能大小的唯一标志．二、分子势能1．分子势能：由分子间的相互位置决定的能．2．决定因素(1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关．(2)微观上：分子势能与分子之间的距离有关．三、内能1．内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．2．普遍性：组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能．3．相关因素(1)物体所含的分子总数由物质的量决定．(2)分子热运动的平均动能由温度决定．(3)分子势能与物体的体积有关．故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响．1．判断下列说法的正误．(1)温度反映了每个分子热运动的剧烈程度．(×)(2)温度是分子平均动能的标志．(√)(3)分子的势能是由分子间相互位置决定的能量，随分子间距的变化而变化．(√)(4)温度高的物体内能大．(×)2．(1)1千克10 ℃的水比10千克2 ℃的铁的分子的平均动能________．(2)质量和体积一定的同种气体，温度高时气体的内能________．答案(1)大(2)大一、分子动能(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速度无关．1．单个分子的动能(1)定义：组成物体的每个分子都在不停地运动，因此每个分子都具有动能．(2)由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也可能是不同的，所以单个分子的动能没有意义．2．分子的平均动能(1)定义：物体内所有分子的动能的平均值．(2)决定因素：温度是分子热运动的平均动能的标志．温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，个别分子的动能可能减小或不变，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．3．物体内分子的总动能物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和，它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积．物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关．例1(多选)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答案AB解析因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，故选项A正确．因为氢气分子的质量小于氧气分子的质量，而分子平均动能又相等，所以氢气分子的平均速率大，故选项D错误，B正确．虽然气体质量和分子平均动能(温度)都相等，但由于气体摩尔质量不同，分子数目就不相等，故选项C错误．由于不同物质的分子质量一般不同，所以同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，但平均速率一般不同.二、分子势能(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？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？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．1．分子力、分子势能与分子间距离的关系分子间距离r＝r0r＞r0，r增大r＜r0，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图象如图1所示．图12．分子势能的特点由分子间的相互位置决定，随分子间距离的变化而变化．分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关．3．分子势能的影响因素(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关．(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的．例2A、B两分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化说法正确的是()A．分子力始终对B做正功，分子势能不断减小B．分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大C．B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小D．分子间的距离不断减小，所以分子势能不断增大答案 B解析将B分子从距离等于分子直径10倍处向A分子靠近，分子力先表现为引力，引力做正功，分子势能减小，当r小于r0时，分子力表现为斥力，分子力又做负功，分子势能增加，B正确．1．分子势能的变化情况只与分子力做功相联系．分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大．分子力做功的大小等于分子势能变化量的大小．2．讨论分子势能变化时，绝不能简单地由物体体积的增大、减小得出结论．导致分子势能变化的原因是分子力做功．例3(多选)(2019·济宁市高二下期末)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图2所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互靠近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法中正确的是()图2A．在r＝r0时，分子势能为零B．在r＝r0时，分子势能最小，但不为零C．在r>r0阶段，分子势能一直减小D．在r<r0阶段，分子势能先减小后增加答案BC解析因为两分子相距无穷远时分子势能为零，在r＝r0时，斥力和引力大小相等，方向相反，分子力合力为零，分子势能最小，但不为零，A错误，B正确；在r>r0阶段，随着两分子的靠近，分子间表现为引力，引力做正功，分子势能一直减小，C正确；在r<r0阶段，分子间作用力表现为斥力，在两分子靠近的过程中，分子力做负功，分子势能一直增加，D错误．分子势能图象问题的解题技巧1．要明确分子势能、分子力与分子间的距离关系图象中拐点的不同意义．分子势能图象的最低点(最小值)对应的距离是分子平衡距离r0，分子力图象与r轴交点的横坐标表示平衡距离r0.2．要把图象上的信息转化为分子间的距离，再求解其他问题．三、内能(1)结合影响分子动能和分子势能的因素，从微观和宏观角度讨论影响内能的因素有哪些？(2)物体的内能随机械能的变化而变化吗？内能可以为零吗？答案(1)微观上：物体的内能取决于物体所含分子的总数、分子的平均动能和分子间的距离．宏观上：物体的内能取决于物体所含物质的量、温度和体积及物态．(2)物体的机械能变化时其温度和体积不一定变化，因此其内能不一定变化，两者之间没有必然联系．组成物体的分子在做永不停息的无规则运动，因此物体的内能不可能为零．1．内能的决定因素(1)宏观因素：物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定，同时也受物态变化的影响．(2)微观因素：物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．2．温度、内能和热量的比较(1)温度宏观上表示物体的冷热程度，是分子平均动能的标志．(2)内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(3)热量指在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少，等于物体内能的变化量．3．内能和机械能的区别与联系内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体机械运动常见的能量形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能、弹性势能影响因素物质的量、物体的温度、体积及物态物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量大小永远不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4.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．例4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答案 D解析温度是分子平均动能的标志，内能是所有分子热运动动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化，A项错误；两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但分子的平均速率可能不同，故D项正确；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等因素，故C项错误；机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关，故B项错误．比较物体内能的大小和判断内能改变的方法具体比较和判断时，必须抓住物体内能的大小与分子总数、温度、物体的体积及物态等因素有关，结合能量守恒定律，综合进行分析．(1)当物体质量m一定时(相同物质的摩尔质量M相等)，物体所含分子数n就一定．(2)当物体温度一定时，物体内部分子的平均动能就一定．(3)当物体的体积不变时，物体内部分子间的相对位置就不变，分子势能也不变．(4)当物体发生物态变化时，要吸收或放出热量，使物体的温度或体积发生改变，物体的内能也随之变化．1．(分子动能)关于温度与分子动能的关系，下列说法正确的是()A．某物体的温度为0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零B．温度是分子热运动平均动能的标志C．温度较高的物体，其分子平均动能较大，则分子的平均速率也较大D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高答案 B解析某物体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地做无规则运动，A错误；温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但由于分子的质量不一定相同，则分子平均速率不一定大，B正确，C错误；物体内分子无规则热运动的速度与机械运动的速度无关，物体的运动速度越大，不能代表物体内部分子的热运动越激烈，所以物体的温度不一定高，D错误．2．(分子力和分子势能)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答案 C解析当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力可能先增大后减小，也可能一直减小，分子力做负功，分子势能增大，所以A、B错误；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错误．3．(分子力和分子势能)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是()答案 B解析当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能E p减小；当r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能E p增大；当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小，故选项B正确．4．(内能)关于物体的内能，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、质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D．0 ℃的冰的内能与等质量的0 ℃的水的内能相等答案 A解析机械能是宏观能量，可以为零，而物体内的分子在永不停息地做无规则运动，且存在相互作用力，所以物体的内能永不为零，A项正确；物体的内能与物质的量、温度和体积及物态有关，B、C、D错误．一、选择题考点一分子动能1．(多选)对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是()A．两种物体的分子的平均动能相同B．水银分子的平均动能比水的大C．两种物体的分子的平均速率相同D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小答案AD解析温度是分子平均动能的标志，温度相同的物体的分子的平均动能相同，故A对，B错；由水银的摩尔质量大于水的摩尔质量，知D 对，C 错．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，分子的平均动能增加C ．如果分子的质量为m ，平均速率为v ，则平均动能为12m v 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答案 BD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．3．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，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 ．气体分子的平均动能不变答案 D解析 气泡在上升的过程中，内部气体温度不变，分子的平均动能不变，平均速率不变，体积增大，分子间的作用力减小，故D 正确．4．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C ．10个分子动能和势能的总和就是这10个分子的内能D ．温度高的物体分子平均速率小于温度低的同种物质组成的物体分子平均速率答案 A解析 温度是分子平均动能的标志，温度相同，则物体分子的平均动能相同，A 正确；分子动能是分子做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的，对于10个分子而言毫无意义，C 错误；若组成物体的物质相同，温度高的物体分子平均速率大，D 错误．考点二 分子势能与分子力的功5．分子具有与分子间距离有关的势能，这种势能叫做分子势能．关于分子势能下列说法中正确的是()A．分子间作用力做负功，分子势能一定减少B．分子间作用力做正功，分子势能一定减少C．分子间距离增大时，分子势能一定增加D．分子间距离减小时，分子势能一定增加答案 B解析分子力做正功，分子的动能增加，分子的势能减少，分子力做负功，分子动能减少，分子势能增加，A错误，B正确；在平衡位置以内，分子间距离增大时，分子势能减少，C 错误；在平衡位置以外，分子间距离减小时，分子势能减少，D错误．6.如图1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()图1A．从a到b B．从b到cC．从b至d D．从c到d答案 D解析根据分子力做功与分子势能的关系，分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加，故D选项正确．7．(2019·上海市宝山区模拟)当两分子间距变化时分子势能变大了，则可以判定在此过程()A．分子力一定做了功B．分子力一定增大C．分子间距一定变大D．分子力一定是引力答案 A8．(多选)图2甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象．由图象判断以下说法中正确的是()图2A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大D．当分子间距离r<r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增大答案CD解析由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均达到最小，但此时分子力为零，而分子势能不为零，为负值；当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，此时分子力做负功，分子势能增大；当分子间距离r<r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，而此过程中分子力做负功，分子势能增大，由此知选项C、D正确．考点三内能、物体的机械能及综合应用9．(多选)(2018·全国卷Ⅱ改编)对于实际的气体，下列说法正确的是()A．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能B．气体的内能包括气体整体运动的动能C．气体的体积变化时，其内能可能不变D．气体的内能包括气体分子热运动的动能答案ACD解析实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，内能可能不变，所以A、C、D正确，B错误．10．关于物体的内能，以下说法正确的是()A．箱子运动的速度减小，其内能也减小B．篮球的容积不变，内部气体的温度降低，其气体的内能将减小C．物体的温度和体积均发生变化，其内能一定变化D．对于一些特殊的物体，可以没有内能答案 B解析物体的内能与物体的机械运动无关，故A错误；当气体的体积不变而温度降低时，气体的分子势能不变，分子的平均动能减小，气体的内能减小，故B正确；物体的温度和体积均发生变化时，物体内的分子势能和分子的平均动能都发生变化，其内能可能不变，故C错误；任何物体都有内能，故D错误．11．(2018·安阳市高二检测)关于物体的内能和机械能，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，物体的内能增大D．物体的动能减小时，物体的温度可能升高答案 D解析分子具有热运动的动能，同时由于分子间存在着相互作用力而具有分子势能，所有分子的这两种能量的总和组成物体的内能．内能是物体具有的宏观物理量，而对单个分子来说，不存在分子内能的概念，A错误；分子势能与温度无关，由分子力做功决定，与分子间距有关，所以宏观上表现为与体积有关，B错误；物体的速度增大时，物体的动能增大，这里的动能是宏观物体的机械能中的动能，而不是分子的动能，C错误，D正确．二、非选择题12．三个瓶子分别盛有质量相同的氢气、氧气和氮气，它们的温度相同，则分子平均速率最大的是__________；在不计分子势能的情况下，气体内能最大的是________．答案氢气氢气13．(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．。
人教版高中物理选修3-3课程目录与教学计划表
教材课本目录是一本书的纲领，是教与学的路线图。
不管是做教学计划、实施教学活动，还是做复习安排、工作总结，都离不开目录。
目录是一本书的知识框架，要做到心中有书、胸有成竹，就从目录开始吧！
课程目录教学计划、进度、课时安排
第七章分子动理论
1物体是由大量分子组成的【
2分子的热运动
3分子间的作用力
4温度和温标
5内能【
第八章气体
1气体的等温变化
2气体的等容变化和等压变化
3理想气体的状态方程~
4气体热现象的微观意义
第九章固体、液体和物态变化
1固体
2液体<
3饱和汽与饱和汽压
4物态变化中的能量交换
第十章热力学定律
1功和内能。
2热和内能
3热力学第一定律能量守恒定律
4热力学第二定律
5热力学第二定律的微观解释. 6能源和可持续发展
课题研究
总复习。
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。
第5节内能1.做热运动的分子具有的动能，即为分子动能。
2．所有分子动能的平均值叫分子平均动能，温度是分子平均动能的标志。
3．分子势能由分子间的相对位置决定，从宏观上看，分子势能与物体的体积有关。
4．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
5．物体的内能大小由物质的量、物体的温度及物体的体积共同决定。
一、分子动能1．定义由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能。
2．分子的平均动能所有分子热运动动能的平均值。
3．温度的微观意义温度是分子热运动的平均动能的标志。
二、分子势能1．定义：由分子间的分子力和分子间的相互位置决定的能。
2．决定因素(1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。
(2)微观上：分子势能与分子之间的距离有关。
3．分子势能与分子间距离的关系(1)当r>r0时，分子力表现为引力，若r增大，需克服引力做功，分子势能增大。
(2)当r<r0时，分子力表现为斥力，若r减小，需克服斥力做功，分子势能增大。
(3)当r＝r0时，分子力为零，分子势能最小。
三、内能1．定义物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
2．决定因素物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。
1．自主思考——判一判(1)温度高则物体的每个分子的动能都大。
(×)(2)20 ℃的水和20 ℃的铜的分子平均动能相同。
(√)(3)物体的体积增大，分子势能增大，体积减小，分子势能减小。
(×)(4)物体运动的速度越快，内能越大。
(×)(5)某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零。
(×)(6)分子力做正功，分子势能减小。
(√)2．合作探究——议一议(1)在热现象的研究中，为什么研究单个分子的动能没有意义，而是要研究所有分子的动能的平均值？提示：物体内分子是大量的，各个分子的速度大小不同，因此，每个分子的动能大小不同，并且还在不断地改变。
由于热现象是大量分子热运动的结果，因此研究单个分子运动的动能没有意义，而是要研究大量分子运动的平均动能。
(2)物体做加速运动时，其内能是否一定增大？提示：不一定。
物体的内能是指物体内所有分子的热运动动能和分子势能之和。
物体做加速运动对应物体的动能增大，但物体的内能有可能增大、不变或减小。
(3)为什么说任何物体在任何情况下都有内能？提示：内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，由于组成物体的分子永不停息地做无规则运动，所以任何物体的分子都具有动能；分子间有相互作用的引力和斥力，因此分子间还有分子势能，所以说任何物体在任何情况下都有内能。
对温度及分子动能的理解1．单个分子的动能(1)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子的动能时刻发生变化。
(2)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，研究单个分子的动能没有实际意义。
2．分子的平均动能(1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计意义。
温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，个别分子的动能可能减小，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的。
(2)由于不同物质的分子质量一般不同，所以同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，但平均速率一般不同。
1．当物体的温度升高时，下列说法中正确的是( )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．物体分子的平均动能增大解析：选D 温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增加；温度降低，分子平均动能减少；但并不是每个分子的动能都变化，温度是大量分子的统计结果，对少数几个分子谈温度是没有意义的，故D对。
2．一块100 ℃的铁与一块100 ℃的铝相比，以下说法中正确的是( )A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B．铁的每个分子动能与铝的每个分子动能相等C．铁分子的平均速率与铝分子的平均速率相等D．以上说法均不正确解析：选D 两物体温度相等，说明它们分子的平均动能相等，因为温度是分子运动平均动能的标志；由于没有说明铁与铝的质量，只有当它们所含分子数目一样时，分子总动能才相等，故A错；分子平均动能相等，但对每个分子而言，它运动的速率是变化的，且每个分子的速率都是不同的，有的快也有的慢，所以每个分子的动能相等的说法不正确，故B 错；虽然分子的平均动能相等，但铁分子、铝分子质量不同，因此分子平均速率不等，所以C错。
故选D。
3．关于分子动能，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．物体温度升高时，每个分子的动能都增大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：选C 温度是分子平均动能的标志，分子在永不停息地做无规则运动，物体中分子的平均动能不可能为零，A错误。
物体温度降低时，分子平均动能减小，但对于单个分子，其动能可能减小，也可能增大，故B错误；物体温度升高时，分子的平均动能增大，即速率大的分子数增多，速率小的分子数减少，C正确；物体运动速度的变化改变的是机械能，与分子的热运动无关，D错误。
对分子势能的理解用图像法分析分子势能的变化图751分子势能与距离的关系可用下面框图来表示，用此框图来帮助解题，抓住距离为r0时，分子势能最小的特点，解题非常简捷。
[典例] (2016·济南三模)如图752所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远a处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲。
图中b点合外力表现为引力，且为数值最大处，d点是分子靠得最近处。
则下列说法正确的是( )图752A．乙分子在a点势能最小B．乙分子在b点动能最大C．乙分子在c点动能最大D．乙分子在d点加速度为零[解析] 乙分子由a运动到c，分子力表现为引力，分子力做正功，动能增大，分子势能减小，所以乙分子在c处分子势能最小，在c处动能最大，故A、B错误，C正确；由题图可知，乙在d点时受到的分子力最大，所以乙分子在d处的加速度最大，故D错误。
[答案] C(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大。
(2)判断分子势能的变化有两种方法①看分子力的做功情况。
②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别。
1．当分子间距离从平衡位置(r＝r0)处增大或减小时，分子势能的变化情况是( ) A．分子间的距离增大，势能增大，分子间距离减小，势能减小B．分子间距离增大，势能先增大后减小C．分子间距离增大，势能先减小后增大D．不论是距离增大还是减小，势能均增大解析：选D 分子势能的变化决定于分子力做功情况，若分子力做负功，则分子势能增大。
分子间距离大于r0，分子力表现为引力，分子间距离从r0处增大，故分子力做负功，分子势能增大；分子间距离小于r0，分子力表示为斥力，分子间距离从r0减小，故分子力做负功，分子势能增大。
故D项正确。
2．(多选)如图753所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的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轴上的四个特定的位置。
现把乙分子从a处由静止释放，则( )图753A．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：选BC 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，而后受甲的斥力作用做减速运动，A错B对。
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，故D错。
所以B、C正确。
3．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是( )解析：选B 当r＝r0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，r＝r0时分子势能最小，B对，C错。
对内能的理解1．对内能的理解(1)内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义。
(2)某种物体的内能在宏观上是由物质的量、温度和体积决定的；微观上由分子数、分子平均动能和分子间的距离决定。
(3)物体的内能跟物体的机械运动状态无关。
2．内能与机械能的区别和联系内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体动能、重力或弹性势能能量存在原因由物体内大量分子的无规则热运动和分子间相对位置决定由物体做机械运动和物体形变或与地球的相对位置决定影响因素物质的量、物体的温度和体积及物态物体的机械运动的速度、离地高度或相对于零势能面的高度或弹性形变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[典例] (多选)关于内能和机械能的下列说法，正确的是 ( )A．机械能增大的物体，其内能一定增大B．物体的机械能损失时，内能却可能增加C．物体的内能损失时，机械能必然会减小D．物体的机械能可以为零，内能不可以为零[思路点拨](1)物体的动能与质量和速度有关，分子平均动能与温度有关，两者没有必然联系。
(2)物体的机械能可以全部转化为内能，但分子平均动能不可能变为零，故内能不可能全部转化为机械能。
[解析] 内能和机械能是两种不同形式的能，内能由物体分子状态决定，而机械能由物体的质量、宏观速度、相对地面高度或弹性形变程度决定，二者决定因素是不同的。
物体被举高，机械能增大，若温度降低，内能可能减小，故A错误；物体克服空气阻力匀速下降，机械能减小，而摩擦生热，物体温度升高，内能会增大，故B正确；物体静止时，温度降低，内能减小，而物体的机械能不变，故C错误；物体内分子永不停息地运动，内能不可能为零，故D正确。
[答案] BD内能与热量的区别(1)内能：物体内所有分子的动能和势能的总和，内能是由大量分子的热运动和分子之间相对位置所决定的能量。
(2)热量：是指热传递过程中内能的改变量。
热量用来量度热传递过程中内能转移的数量。
一个物体的内能是无法测定的，而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的，热量就是用来测定在热传递过程中内能变化的一个物理量。
1．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。
