3、離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大．
分子勢能跟物體體積的關(guān)系：物體的體積變化時，分子間的距離將發(fā)生變化，因而分子勢能隨之改變．可見，分子勢能與物體的體積有關(guān)．
分子勢能具有相對性，一般取分子距離無限遠(yuǎn)時的分子勢能為零．
2．(1)兩分子間距為r0時分子勢能最小．( )
(2)分子勢能隨著分子間距的增大而增大．( )
(3)分子勢能隨著分子間距的增大而減?。? )
(4)分子勢能可以為正值、負(fù)值、零值．( )
提示：(1)√ (2)× (3)× (4)√
三、內(nèi)能
定義：物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能．
決定內(nèi)能大小的因素
(1
4、)從微觀上來看，物體的內(nèi)能與分子平均動能、分子間的距離有關(guān)，還與分子數(shù)多少有關(guān)．
(2)從宏觀上而言，物體的內(nèi)能與溫度、體積有關(guān)，還與物質(zhì)的量有關(guān)．
3．(1)物體的溫度越高，內(nèi)能越大．( )
(2)機(jī)械能越大的物體內(nèi)能越大．( )
(3)物體的內(nèi)能永遠(yuǎn)不等于零．( )
提示：(1)× (2)× (3)√
對分子動能的理解
1．單個分子的動能
(1)物體由大量分子組成，每個分子都有分子動能且不為零．
(2)分子在永不停息地做無規(guī)則熱運動，每個分子的動能大小不同，并且時刻在變化．
(3)熱現(xiàn)象是大量分子無規(guī)則運動的統(tǒng)計結(jié)果，個別分子的動能沒有實際意義．
2
5、．分子的平均動能
(1)溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的宏觀表現(xiàn)，具有統(tǒng)計意義．溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每一個分子的動能都增大，個別分子的動能也可能減小，但總體上所有分子的動能之和一定是增加的．
(2)雖然同一溫度下，不同物質(zhì)的分子熱運動的平均動能相同，但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不盡相同，平均速率大小一般不相同．
3．物體內(nèi)分子的總動能：分子的總動能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能的總和，它等于分子的平均動能與分子數(shù)的乘積，即`它與物體的溫度和所含的分子數(shù)目有關(guān)．
(多選)質(zhì)量相等的氫氣和氧氣在溫度相同時，下列說法中正確的是( )
A．兩種氣體的分子平均動能相等
B．氫氣分子的
6、平均速率大于氧氣分子的平均速率
C．兩種氣體分子熱運動的總動能相等
D．氫氣分子熱運動的總動能大
[解析] 因為溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以選項A正確；因為氫氣和氧氣的分子質(zhì)量不同，平均動能又相等，所以兩種氣體分子的平均速率不同，由Ek＝可得，分子質(zhì)量大的平均速率小，故選項B正確；雖然兩種氣體分子平均動能相等，兩種氣體質(zhì)量相等，但由于氫氣摩爾質(zhì)量小，氫氣分子數(shù)多，由Ek總＝N知，氫氣分子總動能大，故C錯誤，D正確．
[答案] ABD
(1)分子動能與物體的機(jī)械運動無關(guān)；
(2)分子平均動能的大小可根據(jù)溫度高低判定，與分子種類無關(guān)．
1.關(guān)于分子動能，正確的說法是(
7、)
A．某種物體的溫度是0 ℃，說明物體中分子的平均動能為零
B．物體溫度升高時，所有分子的動能都增大
C．同種物體，溫度高時分子的平均動能一定比溫度低時的大
D．物體的運動速率越大，則物體的分子動能也越大
解析：選C．某種物體的溫度是0 ℃，物體中分子的平均動能并不為零，因為分子在永不停息地運動，從微觀上講，分子運動快慢是有差別的，各個分子運動的快慢無法跟蹤測量，而溫度的概念是建立在統(tǒng)計規(guī)律的基礎(chǔ)上的，在一定溫度下，分子速率大小按一定的統(tǒng)計規(guī)律分布，當(dāng)溫度升高時，說明分子運動激烈，平均動能增大，但并不是所有分子的動能都增大；物體的運動速率越大，說明物體的動能越大，這并不能代表物體內(nèi)
8、部分子熱運動越激烈，則物體的分子動能不一定越大，所以選C項．
對分子勢能的理解
1．特點：由分子間相對位置決定，隨分子間距離的變化而變化．
2．分子勢能與分子力做功的關(guān)系
分子力做正功分子勢能減小，分子力做負(fù)功分子勢能增大．
取分子間距離無限遠(yuǎn)時分子勢能為零值，一般認(rèn)為兩分子間距離r＞10r0時，分子勢能視為零．
3．分子勢能與分子間距離的關(guān)系
(1)當(dāng)10r0＞r＞r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子間的距離增大時，分子力做負(fù)功，因而分子勢能隨分子間距離的增大而增加．
(2)當(dāng)r＜r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子間的距離減小時，分子力做負(fù)功，因而分子勢能隨分子間距
9、離的減小而增加．
(3)當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小，在此位置分子間距離r不論減小或增大，分子勢能都增大，所以說，平衡位置處是分子勢能最低的點．
(4)當(dāng)r≥10r0(r數(shù)量級為10－9 m)時，分子間的作用力可以忽略．如果選取此時的分子勢能為零，那么分子勢能與分子間距離的關(guān)系如圖所示．
4．影響分子勢能的因素
(1)宏觀上：分子勢能的大小與體積有關(guān)(但是不能說體積越大分子勢能越大)．
(2)微觀上：分子勢能與分子之間的距離有關(guān)．
命題視角1 分子勢能與分子距離的關(guān)系
(多選)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子沿x軸運動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的變化關(guān)系
10、如圖中曲線所示．圖中分子勢能的最小值為－E0.若兩分子所具有的總能量為0，則下列說法中正確的是( )
A．乙分子在P點(x＝x2)時，其動能為E0
B．乙分子在P點(x＝x2)時，加速度最大
C．乙分子在Q點(x＝x1)時，處于平衡狀態(tài)
D．乙分子的運動范圍為x≥x1
[解析] 兩分子所具有的總能量為0，乙分子在P點時，分子勢能為－E0，故分子動能為E0，故A正確；乙分子在P點時，分子力為零，故加速度為零最小，故B錯誤；乙分子在Q點時分子勢能為零，但此時受分子力不為零，故不是平衡狀態(tài)，故C錯誤；當(dāng)乙分子運動至Q點(x＝x1)時，其分子勢能為零，故其分子動能也為零，分子間距最小，
11、而后向分子間距變大的方向運動，故乙分子的運動范圍為x≥x1，故D正確．
[答案] AD
命題視角2 分子力做功與分子勢能變化的關(guān)系
(多選)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間的距離的關(guān)系如圖中曲線所示．F>0為斥力，F(xiàn)<0為引力．a(chǎn)、b、c、d為x軸上四個特定的位置．現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則( )
A．乙分子由a到b做加速運動，由b到c做減速運動
B．乙分子由a到c做加速運動，到達(dá)c時速度最大
C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減小
D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能一直增大
[解析]
12、 乙分子由a運動到c的過程，一直受到甲分子的引力作用而做加速運動，到c時速度達(dá)到最大而后受甲的斥力做減速運動，A錯誤，B正確；乙分子由a到b的過程所受引力做正功，分子勢能一直減小，C正確；而乙分子從b到d的過程，先是引力做正功，分子勢能減少，后來克服斥力做功，分子勢能增加，D錯誤．
[答案] BC
2.(多選)物體體積變化時，分子間距離會隨之變化，分子勢能也會發(fā)生變化．圖為分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系曲線，以下判斷正確的是( )
A．當(dāng)r＝r2時，分子勢能最小
B．當(dāng)r＝r1時，分子引力與斥力大小相等
C．當(dāng)r
13、過程中，分子間作用力的合力做正功
E．在r由r1逐漸減小的過程中，分子間作用力的合力做正功
解析：選ACD.由圖象可知分子間距離為r2時分子勢能最小，此時分子間的距離為平衡距離，分子引力與斥力大小相等，選項A正確，B錯誤；當(dāng)r
14、內(nèi)能的大小由組成物體的分子總數(shù)、分子熱運動的平均動能和分子間的距離三個因素決定．
2．物態(tài)變化對內(nèi)能的影響：一些物質(zhì)在物態(tài)發(fā)生變化時，如冰的熔化、水在沸騰時變?yōu)樗魵?，溫度不變．此過程中分子的平均動能不變，由于分子間的距離變化，分子勢能變化，所以物體的內(nèi)能變化．
3．內(nèi)能與熱量的區(qū)別：內(nèi)能是一個狀態(tài)量，一個物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能，而熱量是一個過程量，它表示由于傳熱而引起的內(nèi)能變化過程中轉(zhuǎn)移的能量，即內(nèi)能的改變量．如果沒有傳熱，就無所謂熱量，但此時物體仍有一定的內(nèi)能．因此，我們不能說物體在某溫度時具有多少熱量．
4．內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別和聯(lián)系
項目
內(nèi)能
機(jī)械能
對應(yīng)的運動形
15、式
微觀分子的熱運動
宏觀物體的機(jī)械運動
能量常見形式
分子動能、分子勢能
物體的動能、重力勢能和彈性勢能
能量存在的原因
由物體內(nèi)大量分子的熱運動和分子間相互位置決定
由于物體做機(jī)械運動、被舉高或發(fā)生形變
影響因素
物質(zhì)的量、物體的溫度和體積
物體的質(zhì)量、機(jī)械運動的速度、離地高度(或相對于零勢能面的高度)和彈性形變程度
是否為零
永遠(yuǎn)不能等于零
一定條件下可以等于零
聯(lián)系
在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化
關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說法正確的是( )
A．不同物體，溫度相等，內(nèi)能也相等
B．所有分子的分子勢能增大，物體的內(nèi)能也增大
C．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即
16、使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化
D．只要兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，兩物體的內(nèi)能一定相等
[解析] 物體的內(nèi)能與物體的種類、狀態(tài)、溫度及體積等都有關(guān)系，故不同物體，溫度相等，內(nèi)能也不一定相等；即使兩物體的質(zhì)量、溫度、體積均相等，兩物體的內(nèi)能也不一定相等，選項A、D錯誤；分子內(nèi)能包括分子動能和分子勢能，故所有分子的分子勢能增大，物體的內(nèi)能也不一定增大，選項B錯誤；一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，分子勢能可能變化，故內(nèi)能也可能發(fā)生變化，選項C正確．
[答案] C
3.下列說法中正確的是( )
A．物體自由下落時速度增大，所以物體內(nèi)能也增大
B．物體的機(jī)械能為零時內(nèi)能也為零
C
17、．物體的體積減小溫度不變時，物體內(nèi)能一定減小
D．氣體體積增大時氣體分子勢能一定增大
解析：選D.物體自由下落時速度增大，動能增加，但內(nèi)能是分子熱運動平均動能和分子勢能之和，與宏觀速度無關(guān)，故A錯誤；機(jī)械能包括動能和勢能，內(nèi)能包括分子熱運動動能和分子勢能，故物體機(jī)械能與內(nèi)能無關(guān)，故B錯誤；物體的體積減小溫度不變；溫度不變說明分子熱運動平均動能不變；體積減小，分子平均間距減??；分子間距減小，分子勢能不一定減??；故物體的內(nèi)能不一定減??；如0攝氏度的冰化為0攝氏度的水，內(nèi)能增加，故C錯誤；氣體分子間距很大，分子力幾乎為零，但一定表現(xiàn)為引力；故氣體體積增大時氣體分子勢能一定增加，故D正確.
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2019-2020學(xué)年高中物理 第七章 分子動理論 第5節(jié) 內(nèi)能學(xué)案 新人教版選修3-3
