2017-2018学年高中物理选修3-3教学案(15份) 人教课标版4(精美教案) 联系客服

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()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。

()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。

.当分子间距离从平衡位置(=)处增大或减小时,分子势能的变化情况是( ) .分子间的距离增大,势能增大,分子间距离减小,势能减小 .分子间距离增大,势能先增大后减小 .分子间距离增大,势能先减小后增大 .不论是距离增大还是减小,势能均增大

解析:选 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,分子力表现为引力,分子间距离从处增大,故分子力做负功,分子势能增大;分子间距离小于,分子力表示为斥力,分子间距离从减小,故分子力做负功,分子势能增大。故项正确。

.(多选)如图--所示,甲分子固定在坐标原点,乙分子位于轴上,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。>为斥力,<为引力。、、、为轴上的四个特定的位置。现把乙分子从处由静止释放,则( )

图--

.乙分子由到做加速运动,由到做减速运动 .乙分子由到做加速运动,到达时速度最大

.乙分子由到的过程中,两分子间的分子势能一直减小 .乙分子由到的过程中,两分子间的分子势能一直增大

解析:选 乙分子由运动到的过程,一直受到甲分子的引力作用而做加速运动,到时速度达到最大,而后受甲的斥力作用做减速运动,错对。乙分子由到的过程所受引力做正功,分子势能一直减小,正确。而乙分子从到的过程,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,故错。所以、正确。

.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力和分子势能随分子间距离变化关系的图线

是( )

解析:选 当=时引力与斥力的合力为零,即分子力为零,、错;当分子间的距离大于或小于时,分子力做负功,分子势能增加,=时分子势能最小,对,错。

对内能的理解

.对内能的理解

()内能是对大量分子而言的,对单个分子来说无意义。

()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。

()物体的内能跟物体的机械运动状态无关。 .内能与机械能的区别和联系 对应的运动形式 能量常见形式 能量存在原因 影响因素 是否为零 联系

[典例] (多选)关于内能和机械能的下列说法,正确的是 ( ) .机械能增大的物体,其内能一定增大 .物体的机械能损失时,内能却可能增加 .物体的内能损失时,机械能必然会减小 .物体的机械能可以为零,内能不可以为零 [思路点拨]

内能 微观分子热运动 机械能 宏观物体机械运动 分子动能、分子势能 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 物质的量、物体的温度和体积及物态 永远不能等于零 物体动能、重力或弹性势能 由物体做机械运动和物体形变或与地球的相对位置决定 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 一定条件下可以等于零 在一定条件下可以相互转化 ()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。 ()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,故错误;物体内分子永不停息地运动,内能不可能为零,故正确。

[答案]

内能与热量的区别

()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。

()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。

.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( )

.温度和体积 .温度和压强

.体积和压强 .压强和温度

解析:选 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。因此正确。

.关于物体的内能,下列说法中正确的是( ) .水分子的内能比冰分子的内能大

.物体所处的位置越高,分子势能就越大,内能越大 .一定质量的 ℃的水结成 ℃的冰,内能一定减少

.相同质量的两个同种物体,运动物体的内能一定大于静止物体的内能

解析:选 因内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分子势能的总和,说单个分子的内能没有意义,故选项错误。内能与机械能是两种不同性质的能,它们之间无直接联系,内能与“位置”高低、“运动”还是“静止”没有关系,故选项、错误。一定质量的 ℃的水结成 ℃的冰,放出热量,使得内能减小,故选项正确。

.(多选)关于质量和温度均相同的一杯水和一个钢球,下列说法正确的是( )

.它们的内能一定相同 .它们的分子平均动能一定相同 .它们的分子的平均速率一定相同

.把钢球置于水中,它们各自的内能一定不变

解析:选 水和钢球温度相同,分子的平均动能相同,故对;但水分子、钢球分子质量不同,平均速率不同,错;水和钢球分子势能不一定相同,内能可能不同,故错;由于两者温度相等,不会发生热传递现象,所以它们的内能各自保持不变,对。

.(多选)有关“温度”的概念,下列说法中正确的是( ) .温度反映了每个分子热运动的剧烈程度 .温度是分子平均动能的标志

.一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高 .温度升高时物体的某个分子的动能可能减小

解析:选 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,不能用温度来衡量。故错而、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,冰融化为同温度的水就是一个例证,故错。

.一定质量的 ℃的水在凝结成 ℃的冰的过程中,体积变大,它内能的变化是( ) .分子平均动能增加,分子势能减少 .分子平均动能减小,分子势能增加 .分子平均动能不变,分子势能增加 .分子平均动能不变,分子势能减少

解析:选 温度相同,分子的平均动能相同,体积改变,分子势能发生了变化。由于不清楚由水变成冰分子力做功的情况,不能从做功上来判断。水变成冰是放出热量的过程,因此说势能减少。对。

.下面有关机械能和内能的说法中正确的是( ) .机械能大的物体,内能一定也大

.物体做加速运动时,其运动速度越来越大,物体内分子平均动能必增大 .物体降温时,其机械能必减少 .摩擦生热是机械能向内能的转化

解析:选 机械能与内能有着本质的区别,对于同一物体,机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的,而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定的。

.(多选)两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示,曲线与轴