高中物理第七章分子动理论第5节内能问题导学案新人教版选修3-314页

第 5 节 内能
课堂合作探究
问题导学
一、分子动能与温度的关系
活动与探究 1
1．为什么研究分子动能的时候主要关心平均动能？
2．温度与分子平均动能的关系是怎样的？
3．物体内分子运动的总动能由哪两个因素决定？
迁移与应用 1
关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是（  ）
A．某物体的温度是 0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零
B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大
C．物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多
D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高
温度与分子动能、分子平均动能的关系
在宏观上，温度是表示物体冷热程度的物理量。在微观上，温度是物体中分子热运动的
平均动能的标志。
在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，温度升高，分子平均动能增加，温度
降低，分子平均动能减少。
在同一温度下，虽然不同物质分子的平均动能都相同，但由于不同物质的分子质量不一
定相同，所以分子热运动的平均速率不一定相同。
温度是物体分子平均动能的标志，而不是物体分子动能的标志。
二、分子势能与分子间距离的关系
活动与探究 2
1．为什么会存在分子势能？
2．分子势能与分子间的距离变化存在怎样的关系？
3．为什么分子势能与体积有关？
迁移与应用 2
甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距
离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为 x轴上四个特定的位
置，现把乙分子从 a处由静止释放，则（  ）
A．乙分子从 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少
D．乙分子由 b到 d的过程中，两分子间的分子势能一直增加
1．分子势能的变化规律：①分子力做正功，分子势能减少；分子力做了多少正功，分
子势能就减少多少。分子力做负功，分子势能增加；克服分子力做了多少功，分子势能就增
加多少。
2．分子势能与物体体积有关，但不能简单理解成物体体积越大，分子势能就越大；体
积越小，分子势能就越小。如 0 ℃的水变成 0 ℃的冰后，体积变大，但分子势能减少。所以
一般来说，物体体积变化了，其对应的分子势能也将发生变化。具体怎么变化，关键要看在
变化过程中分子力做正功还是负功。

3．如果取两个分子间相距无限远时（此时分子间作用力可忽略不计）的分子势能为零，
分子势能 Ep与分子间距离 r的关系可用如图所示的曲线表示。从图线上看出，当 r＝r0时，
分子势能最小。
三、物体的内能的影响因素
活动与探究 3
飞机从地面起飞，随后在高空做高速航行，有人说：“在这段时间内，飞机中乘客的势
能、动能都增大了，他们身上所有分子的动能和势能也都增大了，因此乘客的内能也增大
了”。这种说法对吗？为什么？
迁移与应用 3
以下说法正确的是（  ）
A．温度相等的两块铁（固体），其内能一定相等
B．温度不等的物体，其内能一定不等
C．两物体的内能相等，其分子平均动能一定相等
D．两个由同种物质组成的物体（固体），质量相等，温度相同，内能一样大
1．内能的决定因素
（1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的物质的量、温度和体积三个因素决定。
（2）从微观上看：物体的内能由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子
间的距离三个因素决定。
2．内能与机械能的区别和联系
项目 内能 机械能
对应的运动形式 微观分子热运动 宏观物体的机械运动
能量常见形式 分子动能、分子势能 物体动能、重力势能或弹性势能
能量存在的原因
物体内大量分子的热运动和分
子间存在相互作用力
由于物体做机械运动和物体发
生弹性形变或被举高
影响因素 物质的量、物体的温度和体积
物体的机械运动的速度、离地高
度（或相对于参考平面的高度）
或弹性形变
能否为零 永远不能等于零 一定条件下可以等于零
联系 在一定条件下可以相互转化
当堂检测
1．对温度的描述，正确的是（  ）
A．温度的高低是由人的感觉决定的
B．物体的内能越大，则温度越高
C．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的...