下载文档原格式
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( )A ．不断增大 BC ．先增大后减小D 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 ( ) ABCD．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100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( )ABC．一个物D3．一定质量的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 BC D4．两分子相距为r，当r稍增大些( )A BC．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r5( )A BCD．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( )。
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。
![[精品]新人教选修3-3高中物理7.5《内能》优质课教案](https://uimg.taocdn.com/df8a4d6a767f5acfa1c7cdc4.webp)
7 5、内能教目标．在物知识方面要求：（1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。
（2）知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分子间距离变而变的定性规律。
（3）知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。
．在培养生能力方面，这节课中要让生建立：分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物概念，又要让生初步知道三个物规律：温度与分子平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。
因此，教中着重培养生对物概念和规律的解能力。
．渗透物方法的教育：在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。
在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推方法。
重点、难点分析．教重点是使生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握三个物规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系）。
2．区分温度、内能、热量三个物量是教上的一个难点；分子势能随分子间距离变的势能曲线是教上的另一难点。
主要教过程引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变。
另一方面，我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。
那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？这是今天习的问题。
教过程的设计一、温度的宏观和微观意义是什么？如何解？分子的无规则运动特点是多、变、快、乱，在热现象中，关心的是多个发分子，而不是单个分子。
（1）、分子的平均动能――所有分子的动能的平均值～10－26 g v＝10 5 / （2）、温度：宏观――表示物体的冷热程度微观――是物体平均动能的标志（3）、温度相同，平均动能就相同，不论物体的组成、结构、种类和物态 (无论如何)二、什么是分子势能？分子势能与什么有关？（1）、由于分子间存在着相互作用的引力和斥力而具有的与其相对位置有关的能量，叫做分子势能。
5 内能别内能与机械能。
2011年11月1日5时58分，神舟八号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，11月3日又与天宫一号成功对接，这一喜讯激励了国人，震撼了世界。
如图所示是火箭发射离地的过程，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。
这种说法对吗？提示：不对。
因为分子动能与分子势能跟火箭的机械运动情况无关。
一、分子动能1．定义：做________的分子所具有的动能叫分子动能。
2．分子的平均动能(1)定义：物体内所有分子的动能的________叫做分子的平均动能。
(2)决定因素：______是物体分子热运动平均动能的标志。
思考1：同一温度下，不同物质(如：空气、水、铁块、木头等)平均动能都相同吗？平均速率呢？二、分子势能1．定义：由于分子间存在着______力，因此分子组成的系统也存在着由分子间的__________决定的势能，这种势能叫做分子势能。
2．决定因素(1)微观上：分子势能的大小由分子间__________决定。
(2)宏观上：分子势能的大小与物体的______有关。
3．变化规律(1)当分子间距离r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做____功，因此分子势能随分子间距离的增大而______。
(2)当分子间距离r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间距离减小时，分子力做____功，因此分子势能随分子间距离的减小而______。
思考2：当物体的体积增大时，分子势能一定增大吗？三、内能1．定义：物体中所有分子的热运动______与__________的总和，叫做物体的内能。
2．特点：组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以______物体都具有内能。
3．决定因素(1)微观因素：物体内能的大小由组成物体的______个数、分子热运动的__________和分子间的______三个因素决定。
第五节内能一、教学目标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。
4、能够区别内能和机械能。
二、教学重点与难点本节的重点是通过对分子动能和势能的分析，使学生知道物体的内能跟温度和体积有关。
难点是让学生了解分子势能随分子间距的变化规律。
三、教学方法与建议阅读法、分析比较法、类比法四、学情分析这节是概念性很强的课，又是不能从物理实验或物理现象直接得出的课。
就学生而言，要知道概念引入的目的、确切含义、与其它概念的区别和联系。
所以学生要根据教师给出的例题，经过分析推理后加深对概念的认识。
可能在分子势能的讲解方面，教师要花点时间仔细讲解，以帮助学生掌握。
五、教学过程（一）引入新课1、复习回顾请学生回顾分子动理论的内容。
物体是由大量分子组成的分子在做永不停息的无规则运动分子间存在引力和斥力2、引导学生作这样的类比：（1）运动着的汽车具有动能，运动着的分子也具有动能——分子动能；（2）落下的苹果和地球间有引力作用而有重力势能，分子间有作用力,分子间也有势能——分子势能从而得出物体内能的概念：物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（二）进行新课1、分子动能阅读课本P14对应内容，作如下归纳：（1）分子平均动能：所有分子动能的平均值。
（2）温度是分子平均动能的宏观标志。
温度越高，分子的平均动能越大。
（3）注意：①温度高的物体内部也有动能很小的分子。
②不同物质，温度相同，分子的平均动能就相同，但分子的平均速率不一定相同。
[例1]关于物体的温度与分子动能的关系下列说法正确的是（）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加D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高[例2]一块10℃的铁与一块10℃的铝相比较，以下说法正确的是（）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的动能相等C 铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D 以上说法均不正确2、分子势能先让学生阅读课本，再作如下归纳、讲解：（1）分子势能的大小由分子间的相对位置决定因为分子势能决定于分子力的大小和分子间距离的大小，而分子力又是与分子间的距离有关的，故分子势能的大小由分子间的相对位置决定。
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 内能互动课堂疏导引导1.关于分子动能应该明确的问题（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不尽相同，所以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）分子的平均动能是所有分子动能的平均值.温度是分子平均动能的标志，这是温度的微观含义.在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同.（3）物体内分子运动的总动能是所有分子热运动的动能总和.它等于分子的平均动能与分子数的乘积，即它与物体的温度和所含的分子数目有关.2.分子势能的理解分子势能是由分子力和分子间距离所决定的，当分子间距离发生变化时，若分子力做正功，分子势能将减小，若分子力做负功，则分子势能将增大.由于分子间距离的变化在宏观上可表现为物体体积的变化，所以分子势能在宏观上和物体体积有关.（1）当分子间的距离r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大.（2）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，因此分子势能随分子间的距离的减小而增大.（3）如果取两个分子间相距无限远时（此时分子间作用力可忽略不计）的分子势能为零，分子势能E p与分子间距离r的关系可用图7-5-1所示的曲线表示，从图线上看出，当r=r0时，分子势能最小.图7-5-13.物体的内能和机械能的关系物体的内能与机械能是两个不同的物理概念.内能是由大量分子热运动和分子间的相对位置所决定的能；机械能是物体做机械运动和物体形变而具有的能.物体可以是有内能同时又具有机械能，物体的机械能在一定条件下可以等于零，但物体的内能不可能等于零，这是因为组成物体的分子在永不停息地做无规则热运动，分子之间彼此有相互作用.内能和机械能在一定条件下可以相互转化.4.分子势能与物体的体积的关系分子势能与物体的体积有关，但不能理解成物体体积越大，分子势能就越大.因为分子势能除与物体的体积有关外，还与物态有关.如0℃的水结成0℃的冰后，体积变大，但分子势能却减小了（分子平均动能不变）.5.分子平均动能与分子平均速率的关系温度是分子平均动能的标志，并不是分子平均速率的标志，在相同温度下，各种物质的平均动能相同，而平均速率一般是不同的.活学巧用1.当甲乙两物体相互接触后，内能从甲物体流向乙物体，这样的情况表示，甲物体具有何种特性（）A.较高的热量B.较大的比热C.较大的密度D.较高的温度解析：根据内能的传播特性：热量总是从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此决定内能传播方向的决定因素是温度，选项A、B、C各题设所提到的条件均与此无关，故选项D正确.答案：D2.甲、乙两分子相距较远（此时它们之间的分子力可以忽略），设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能的变化情况，下列说法正确的是（）A.分子势能不断增大 B.分子势能不断减小C.分子势能先增大后减小D.分子势能先减小后增大解析：从分子间的作用力与分子间的距离的关系可知：当分子间距离大于r0时，分子间表现为引力；当分子间距离小于r0时，分子间表现为斥力，当分子间距离大于10r0时，分子间的作用力十分小，可以忽略.所以，当乙从较远处向甲尽量靠近的过程中，分子力先是对乙做正功.而由做功与分子势能变化的关系知道，若分子力做正功，分子势能减小，若分子力做负功，分子势能增加，因此当乙尽量向甲靠近的过程中，分子势能是先减小后增大.答案：D3.如图7-5-2所示为物体分子势能与分子间距离之间的关系，下列判断正确的是（）图7-5-2A.当r＜r0时，r越小，则分子势能E p越大B.当r＞r0时，r越小，则分子势能E p越大C.当r=r0时，分子势能E p最小D.当r→∞时，分子势能E p最小解析：当r＞r0时，分子力表现为斥力，r减小时，分子力做负功，分子势能增大；当r＞r0时，分子力表现为引力，r减小时分子力做正功，分子势能减小；当r=r0时，分子力由引力减小为零，分子势能也减小到最小；当r→∞时，引力做负功，分子势能逐渐增大到零.答案：AC。
第五节内能一、教学目标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。
4、能够区别内能和机械能。
二、教学重点与难点本节的重点是通过对分子动能和势能的分析，使学生知道物体的内能跟温度和体积有关。
难点是让学生了解分子势能随分子间距的变化规律。
三、教学方法与建议阅读法、分析比较法、类比法四、学情分析这节是概念性很强的课，又是不能从物理实验或物理现象直接得出的课。
就学生而言，要知道概念引入的目的、确切含义、与其它概念的区别和联系。
所以学生要根据教师给出的例题，经过分析推理后加深对概念的认识。
可能在分子势能的讲解方面，教师要花点时间仔细讲解，以帮助学生掌握。
五、教学过程（一）引入新课1、复习回顾请学生回顾分子动理论的内容。
物体是由大量分子组成的分子在做永不停息的无规则运动分子间存在引力和斥力2、引导学生作这样的类比：（1）运动着的汽车具有动能，运动着的分子也具有动能——分子动能；（2）落下的苹果和地球间有引力作用而有重力势能，分子间有作用力,分子间也有势能——分子势能从而得出物体内能的概念：物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（二）进行新课1、分子动能阅读课本P14对应内容，作如下归纳：（1）分子平均动能：所有分子动能的平均值。
（2）温度是分子平均动能的宏观标志。
温度越高，分子的平均动能越大。
（3）注意：①温度高的物体内部也有动能很小的分子。
②不同物质，温度相同，分子的平均动能就相同，但分子的平均速率不一定相同。
[例1]关于物体的温度与分子动能的关系下列说法正确的是（）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加D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高[例2]一块10℃的铁与一块10℃的铝相比较，以下说法正确的是（）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的动能相等C 铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D 以上说法均不正确2、分子势能先让学生阅读课本，再作如下归纳、讲解：（1）分子势能的大小由分子间的相对位置决定因为分子势能决定于分子力的大小和分子间距离的大小，而分子力又是与分子间的距离有关的，故分子势能的大小由分子间的相对位置决定。
第五节内能教案知识与技能⒈知道物体的温度是分子平均动能大小的标志⒉知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律⒊物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能教学重点：教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握两个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系）。
教学难点：分子势能随分子间距离变化的势能曲线教学方法：讲授法、讨论法教学用具：多媒体课件教学过程：一、回顾知识1、分子动理论的基本内容是什么？2、什么是动能、势能？大小跟什么因素有关？二、引入新课由宏观物体机械能引出内能三、新课讲授问题导引：如图，分别向10 ℃和50 ℃的水中滴入一滴红墨水，问:(1)哪杯水中红墨水扩散得快?(2)哪杯水中分子的平均动能大?(3)影响分子平均动能的因素是什么?一、分子动能1.单个分子的动能(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零。
(2)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子动能大小不同，并且时刻在变化。
(3)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，个别分子动能没有实际意义。
2.分子的平均动能分子的平均动能是所有分子动能的平均值。
（1）温度：宏观――表示物体的冷热程度微观――是物体分子热运动的平均动能的标志（2）温度相同，平均动能就相同，不论物体的组成、结构、种类和物态变化，温度越高，分子热运动的平均动能就越大；反之温度越低，平均动能越小。
但是它们单个分子动能不一定相同，温度高的物体内部也存在着动能很小的分子；物质种类不同的物体，如果温度相同，它们分子的平均动能就相同，但它们的平均速率不同，因为分子质量不同。
3.分子的总动能物体内分子运动的总动能是所有分子热运动的动能总和。
它等于分子的平均动能与分子数的乘积，即它与物体的温度和所含的分子数目有关。
思考辨析：(1)某种物体的温度是0℃,说明物体中分子的平均动能为零( )(2)物体的温度升高时,所有分子的动能都增大( )(3)温度的高低是由人的感觉决定的（）(4)物体平均速度大的物体的温度高（）(5)20℃的水和20℃的铜的平均动能相同（）(6)温度升高，所有的分子的平均动能都变大（）(7)温度越高，总动能越大（）(8)同温度的水和氢气相比，氢气的平均速率大（）二、分子势能问题导引：分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系 (取无穷远处分子势能E p=0)(1)当r>r0时，分子间表现为什么力？若r增大，分子力做什么功?分子势能怎么变化?(2)当r<r0时，分子间表现为什么力？若r减小，分子力做什么功?分子势能怎么变化?(3)当r=r0时，分子势能有什么特点？1、分子势能由于分子间存在着相互作用力，所以分子间也有相互作用的势能。
第5节内能课堂合作探究问题导学一、分子动能与温度的关系活动与探究11．为什么研究分子动能的时候主要关心平均动能？2．温度与分子平均动能的关系是怎样的？3．物体内分子运动的总动能由哪两个因素决定？迁移与应用1关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是（）A．某物体的温度是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，则物体的温度越高温度与分子动能、分子平均动能的关系在宏观上，温度是表示物体冷热程度的物理量。
在微观上，温度是物体中分子热运动的平均动能的标志。
在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，温度升高，分子平均动能增加，温度降低，分子平均动能减少。
在同一温度下，虽然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不一定相同。
温度是物体分子平均动能的标志，而不是物体分子动能的标志。
二、分子势能与分子间距离的关系活动与探究21．为什么会存在分子势能？2．分子势能与分子间的距离变化存在怎样的关系？3．为什么分子势能与体积有关？迁移与应用2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，现把乙分子从a处由静止释放，则（）A．乙分子从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少D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加1．分子势能的变化规律：①分子力做正功，分子势能减少；分子力做了多少正功，分子势能就减少多少。
分子力做负功，分子势能增加；克服分子力做了多少功，分子势能就增加多少。
2．分子势能与物体体积有关，但不能简单理解成物体体积越大，分子势能就越大；体积越小，分子势能就越小。
《内能》题目物体的内能课型新授课课时1课时教学目的（一）知识与技能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。
4、能够区别内能和机械能。
（二）过程与方法在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。
在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。
（三）情感、态度与价值观通过内能的决定因素培养学生思考问题的全面性，及培养学生学习物理的兴趣重难点重点：正确理解物体的内能难点：理解分子势能随分子间距离变化的曲线教学方法教师讲述法、分析推理法，学生合作教学过程教教师活动学生活动引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量，这种能量就是我们今天学习的内能。
大屏幕展示学习目标新课教学一．分子动能问题设计：1.为什么研究分子动能时候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？学生齐读过程教学过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？（1）根据复习提问的回答（地面上的物体与地球之间有相互作用力；发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力，因此在它们的相对位置发生变化时，它们之间便具有势能）分子间也存在着相互作用力，所以分子也具有由它们相对位置所决定的能，称之为分子势能。
（2）分子势能与分子间距离的关系。
提问：分子力与分子间距离有什么关系？回答：当r=r0时，F=0，r＜r0时，F为斥力，r＞r0时，F为引力。
教师指出：由于分子间既有引力又有斥力，好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况，因此分子势能与分子间距离也分两种情况。
1. 当r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，距离增大时，分子力做_____功，分子势能___________(增大还是减小)。
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。
