高中物理第七章分子动理论第5节内能导学案新人教版选修3-316页

5 内能
内容 要求
分子动能
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。
分子势能
知道什么是分子势能，知道改变分子间的距离分子力要做功，
因而分子势能发生变化；知道分子势能跟物体的体积有关。
内能
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。
(2)宏观因素：物体内能的大小由物体所含物质的多少即__________、______和______
三个因素决定。
思考 3：物体运动越来越快，其内能是否发生变化？
答案：一、1.热运动
2．(1)平均值 (2)温度
思考 1
提示：平均动能相同，平均速率不一定相同。
二、1.分子 相互位置
2．(1)相互位置 (2)体积
3．(1)负 增大
(2)负 增大
思考 2
提示：不一定。例如相同质量的 0 ℃的水与 0 ℃的冰，冰的体积增大，但水的分子势能
大于冰的分子势能。
三、1.动能 分子势能
2．任何
3．(1)分子 平均动能 距离
(2)物质的量 温度 体积
思考 3
提示：物体的内能指的是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，物体运动越
来越快对应的是机械能，两者本质不同，可在一定条件下相互转化，故物体运动越来越快，
其内能有可能变化，也有可能不变。
一、对分子动能的理解
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。温度是分子平均动能的标志，这是温度的微
观含义。宏观上物体的冷热程度是微观上大量分子热运动的集体表现。温度越高，分子热运
动的平均动能就越大。温度不反映单个分子的特性，两个物体只要温度相同，它们的分子平
均动能就相同，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...