物理选修3-3第5节.内能ppt讲课教案.ppt
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1、物理物理选修修3-33-3第第5 5节.内能内能pptppt一、分子动能一、分子动能1定义:定义:分子由于永不停息地做分子由于永不停息地做 而具有的能而具有的能EK=-2分子平均动能:分子平均动能:所有分子运动动能的所有分子运动动能的EK=3温度的微观意义:温度的微观意义:温度是分子温度是分子 热运动热运动 的标志。温度相同,任的标志。温度相同,任何物质平均动能均相同何物质平均动能均相同无规则热运动无规则热运动1/2mv2平均值平均值1/2mv12+1/2mv22+1/2mv32+.n平均动能平均动能 注意:注意:1.1.同同一一温温度度下下,不不同同物物质质不不同同状状态态下下分分子子的的平
2、平均均动动能能都都相相同同。但但由由于于不不同同物物质质的的分分子子质质量量不不一一定定相相同同 ,所所以以分分子子热热运运动动的的平平均均速速率率也也不不一定相同。一定相同。2.2.温温度度反反映映的的是是大大量量分分子子平平均均动动能能的的大大小小,不不能能反反映映个个别别分分子子的的动动能能大大小小,同同一一温温度度下下,各各个分子的动能不尽相同个分子的动能不尽相同3.3.在在同同一一个个温温度度下下,物物体体分分子子的的速速度度绝绝大大部部分分分分布布在在某某个个值值附附近近,但但总总是是有有小小部部分分速速度度很很大大的和速度很小的的和速度很小的二、分子势能二、分子势能1定义:定义:
3、由分子间的分子力和分子间的由分子间的分子力和分子间的 _决定的势能决定的势能类比重力势能,弹性势能的产生类比重力势能,弹性势能的产生相对位置相对位置2.2.分子力做功跟分子势能变化的关系分子力做功跟分子势能变化的关系:类比重力做功重力势能,弹力做功弹性势能的变化关系类比重力做功重力势能,弹力做功弹性势能的变化关系分子力做正功时,分子势能减少,分子力做分子力做正功时,分子势能减少,分子力做负功时,分子势能增加负功时,分子势能增加3.分子势能与分子间距离的关系分子势能与分子间距离的关系当当rr0时,分子力表现为时,分子力表现为,若,若r增大,增大,需需 做功,分子势能做功,分子势能-引力引力克服引
4、力克服引力增大增大FF当当rr0时,分子力表现为时,分子力表现为,若,若r减小需减小需_做功,分子势能做功,分子势能_斥力斥力克服斥力克服斥力增大增大FF当当rr0时,分子势能时,分子势能 最小最小rr r0 0F FE EP P无限远时无限远时分子势能分子势能E EP P=0=0-E-EP P最小最小最小最小分子势能分子势能EP与分子间距离与分子间距离r关系曲线关系曲线特别提醒特别提醒:当当r=rr=r0 0时时,分子势能最分子势能最小且小于零小且小于零.E EP P的正负表示大小的正负表示大小甲甲乙乙10r0F-r与与EP-r图线联系与区别图线联系与区别拐点:拐点:(图象的最低(图象的最低
5、点引力最大值)对应点引力最大值)对应的距离大于的距离大于r r0 0拐点:拐点:图象的最低点图象的最低点(E EP P最小值)对应的距最小值)对应的距离是分子平衡距离离是分子平衡距离r r0 0图象与图象与r r轴交点轴交点表示表示平衡距离平衡距离r r0 0.分子力分子力为零为零图象与图象与r r轴交点轴交点表示的距离小于表示的距离小于r r0 0结论结论1 1:分子间距离以分子间距离以r r0 0为数值基准,为数值基准,r r不论减小或增不论减小或增大,分子势能都增大。所以说,分子在平衡位置处大,分子势能都增大。所以说,分子在平衡位置处是分子势能最低点是分子势能最低点 rr=r0EpEpE
6、p最小结论结论2:从微观的角度分子势能与分子间距离有关,从微观的角度分子势能与分子间距离有关,从宏观的角度分子势能与物体的体积有关从宏观的角度分子势能与物体的体积有关类比法类比法类似弹簧的弹性势能与弹簧长度的变化规律:弹类似弹簧的弹性势能与弹簧长度的变化规律:弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩,弹性势能簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩,弹性势能都会增加都会增加分子势能与分子间距离(或物体的体积)有分子势能与分子间距离(或物体的体积)有关,但不能简单的理解为距离越大(体积越关,但不能简单的理解为距离越大(体积越大)分子势能就越大大)分子势能就越大;分子间距离越小(体积分子间距离越小(体积越小)分
7、子势能就越小越小)分子势能就越小口诀:看区间,判做功,求势能口诀:看区间,判做功,求势能注意:注意:对物体内能的理解对物体内能的理解:1内能是对内能是对大量分子大量分子而言的,对而言的,对单个分子单个分子来说来说无意义无意义2.决定因素决定因素(1)微观微观上,上,分子的总数分子的总数、分子的平均动能分子的平均动能和和分分子势能子势能;(2)宏观宏观上,物体上,物体摩尔数摩尔数、温度和体积物态温度和体积物态 E E内内=E=Ek k+E+Ep p (决定于(决定于T T、V V、分子数、分子数N N)3.物体的内能跟物体的机械运动状态无关任何物体的内能跟物体的机械运动状态无关任何物体都具有内能
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