高中物理电磁感应选修热学第讲分子动理论内能

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第1讲 分子动理论 内能
第十四章 热 学
课程标准内容及要求
核心素养及关键能力
核心素养
关键能力
1.实验十七：通过实验，估测油酸分子的大小。
科学探究 实验操作及数据处理
2.了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。
物理规律
3.通过实验，了解扩散现象。观察并能解释布朗运动。了解分子运动速率 分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。
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(3)分子力与分子间距离的关系图线(如图1所示)
由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知：
①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为_零___。
②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为_引__力___。
③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为_斥__力___。
解析 分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离r＝r0时，引力等于斥力， 分子力为零，故A错误；分子力随分子间距离的变化而变化，当r＞r0时，分子 间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，斥力减小得更快，分子力表现 为引力，故B错误；当分子间的距离r＜r0时，随着距离的减小，分子间的引力和 斥力都增大，但斥力比引力增大得快，分子力表现为斥力，故C正确；当分子间 的距离r＝10－9m时，分子间的作用力可以忽略不计，故D正确。
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④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子
图1
力很弱，可以忽略不计。
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【自测1】 (多选)关于分子间相互作用力的以下说法
中正确的是(CD )

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对内能理解的要点 (1)内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形 式，与物体宏观有序运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体 积及物态．
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2．(多选)如图为两分子系统的势能 Ep 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 r1 时，分子间的作用力表现为引力 B．当 r 小于 r1 时，分子间的作用力表现为斥力 C．当 r 等于 r2 时，分子间的作用力为零 D．在 r 由 r1 变到 r2 的过程中，分子间的作用力做负功 E．当 r 等于 r2 时，分子势能最小
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A．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 E．乙分子由 b 到 d 的过程中，两分子间的分子势能先减小后增 加
3
自主预习 探新知
4
一、分子动能 1．分子动能
做_热__运__动_的分子跟运动的物体一样也具有动能，这就是分子动
能．
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2．分子的平均动能 热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，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，叫作分子
_平__均_动__能__．
3．温度的微观解释
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合作探究 攻重难
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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，个别分子的动能 没有实际意义．

[随堂巩固提升]1．关于分子，下列说法中正确的是( )A．把分子看成球形是对分子的简模型，实际上分子的形状并不真的都是球形B．所有分子的直径都相同．不同分子的直径一般不同，但量级基本一致D．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法解析：选AD 把分子看做球形是将实际问题想，A对；不同分子直径大小不同，但量级除有机物的大分子外，一般都是10－10，B错，对；测分子大小可以有多种方法，利用油膜法只是常见的一种方法，D对。

2．已知铜的摩尔质量为M(g/)，铜的密度为ρ(g/3)，阿伏加德罗常为N A(－1)。

下列判断正确的是( )A．1 g铜所含的原子为B．1 3铜所含的原子为．1个铜原子的质量为(g)D．1个铜原子的体积为(3)解析：选AD 1 g铜所含原子个N＝N A＝，A正确；同1 3铜所含的原子N＝N A＝，B错误；1个铜原子质量0＝ (g)，正确；1个铜原子体积V0＝(3)，D正确。

3．分子动论较好地解释了物质的宏观热性质。

据此可判断下列说法中正确的是( )A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素解析：选AD 布朗运动是液体分子无规则运动的反映，A正确；分子之间的距离大于10－10时，分子间作用力随着分子间距的增大，可能先增大后减小，也可能一直减小，B错误；当分子间距从小于10－10变到大于10－10时，分子势能先减小后增大，正确；由扩散运动知识可知D正确。

4．下列说法中正确的是( )A．物体自由下落时速度增大，所以物体的内能也增大B．物体的机械能为零时，内能也为零．物体的体积减小、温度不变时，物体的内能一定减小D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大，平均速率不一定大解析：选D 物体下落速度增大，则动能增大，但温度不一定升高，选项A错误；机械能为零的物体，其内能可能不为零，所以选项B错误；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定减小，即物体的内能不一定减小，所以选项错误；温度越高的物体，分子的平均动能越大，但分子的平均动能与平均速率是不同的概念，分子平均动能除与平均速率有关外，还与分子质量有关，所以选项D正确。

高中物理选修1-2第一章分子动理论内能（含解析）一、单选题1.一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（）A.大气压强增加B.环境温度升高C.向水银槽内注入水银D.略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移2.关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（）A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.物体的温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加D.气体的温度升高，气体的压强一定增大3.下列现象中，最能恰当地说明分子间有相互作用力的是（）A.气体容易被压缩B.高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出C.两块纯净的铅块紧压后合在一起D.滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动4.如图所示，密闭气缸左侧导热，其余部分绝热性能良好，绝热轻活塞K把气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的，两部分中分别有相同质量、相同温度的同种气体a和b ，气体分子之间相互作用力可忽略，当外界环境温度缓慢降低到某一值的过程中，以下说法不正确的是（）A.a的体积减小，压强降低B.b的温度降低C.散失热量后a的分子热运动比b的分子热运动激烈D.a减少的内能大于b减少的内能5.对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A.当气体温度升高，气体的压强一定增大B.当气体温度升高，气体的内能可能增大也可能减小C.当外界对气体做功，气体的内能一定增大D.当气体在绝热条件下膨胀，气体的温度一定降低6.对于一定质量的理想气体，下面表述正确的是（）A.当分子热运动变剧烈时，压强一定增大B.等温压缩过程，气体压强一定增大C.等容变化过程，气体温度一定不变D.压强增大，体积一定减少7.如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其P﹣图像为倾斜直线，下述正确的是（）A.密度不变B.压强不变C.体积不变D.温度不变8.下列说法中错误的是()A.用手捏面包，面包的体积缩小了，证明分子间有间隙B.煤堆在墙角时间长了，墙内部也变黑了，证明分子在永不停息地运动C.打开香水瓶后，很远的地方能闻到香味，说明分子在不停地运动D.封闭在容器中的液体很难被压缩，证明分子间有斥力9.关于固体的相关说法中正确的是（）A.所有固体都具有固定的熔点B.固体和液体之间形成的附着层只有收缩的可能C.只有单晶体具有固定的几何外形，多晶体和非晶体都不具有固定的几何外形D.晶体具有固定的几何外形，非晶体不具有固定的几何外形10.下列关于温度的各种说法中，正确的是（）A.某物体温度升高了200 K ，也就是升高了200℃B.某物体温度升高了200℃ ，也就是升高了473 KC.﹣200℃比﹣250℃温度低D.200℃和200 K的温度相同11.气体温度升高，则该气体（）A.每个分子的体积都增大B.每个分子的动能都增大C.速率大的分子数量增多D.分子间引力和斥力都增大二、多选题12.一定质量的理想气体（）A.先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于起始温度B.先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积C.先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度D.先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能13.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14.1g、100℃的水与1g、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.1g、100℃的水的内能小于1g、100℃的水蒸气的内能15.把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是()A.在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒 B.小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C.越小的炭粒，运动越明显D.在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的16.关于封闭的某种理想气体，下列说法正确的是（）A.压强是由气体的重力产生的B.气体温度不变，压强可能增大C.气体分子平均动能增大，体积减小，压强一定增大D.压强与体积成反比E.单位体积分子数增多，气体的压强可能减小17.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，由图可知（）A.气体的所有分子，其速率都在某个数值附近B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小三、填空题18.扩散现象和布朗运动与温度有关，温度越高，分子运动越________ ，我们把分子的无规则运动叫做________。