魯科版選修33 溫度與內(nèi)能 第1課時(shí) 學(xué)案.docx

1.3溫度與內(nèi)能學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解分子的動(dòng)能、平均動(dòng)能，認(rèn)識(shí)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志(重點(diǎn))2知道分子勢(shì)能跟物體的體積有關(guān)，了解分子勢(shì)能隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律(難點(diǎn))3理解內(nèi)能的概念，了解物體的內(nèi)能與哪些宏觀量有關(guān)，知道改變內(nèi)能的兩種方式(難點(diǎn))三點(diǎn)剖析一、溫度是大量分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的量度1.溫度是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，只對(duì)大量分子有意義，對(duì)單個(gè)分子無(wú)意義.2.溫度高的物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大，絕不是每個(gè)分子動(dòng)能都大.事實(shí)上，由于分子的頻繁碰撞，在任何溫度時(shí)都有動(dòng)能大的分子，也有動(dòng)能小的分子.3.溫度僅由分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能決定，與物體整體平動(dòng)(機(jī)械運(yùn)動(dòng))動(dòng)能大小無(wú)關(guān).【例1】關(guān)于分子的動(dòng)能，下列說(shuō)法中正確的是( )a.物體運(yùn)動(dòng)速度大，物體內(nèi)分子的動(dòng)能一定大b.物體的溫度升高，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大c.物體的溫度降低，物體內(nèi)大量分子的平均動(dòng)能一定減小d.物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能與物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)解析：分子的動(dòng)能與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，溫度升高，分子的平均動(dòng)能一定增加，但對(duì)單個(gè)分子來(lái)講，其動(dòng)能可能增加也可能減小.答案：cd二、分子力與分子勢(shì)能設(shè)想將兩個(gè)分子由相距較遠(yuǎn)而逐漸靠近的過(guò)程，取無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，取分子間距離為r0為平衡距離(分子力為零的距離)，則有：在分子間距離由較遠(yuǎn)而達(dá)10r0的過(guò)程中，分子力忽略不計(jì)，談不上分子力做功，因此分子勢(shì)能不變，仍為零.在分子間距離由10r0減小到r0的過(guò)程中，因分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢(shì)能減少，即分子勢(shì)能為負(fù)值，且絕對(duì)值越來(lái)越大.在分子間距離由r0繼續(xù)減小的過(guò)程中，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，由負(fù)值逐漸增加到零值，之后為正值且急劇增加.顯然在此過(guò)程中，當(dāng)r=r0時(shí)分子勢(shì)能最小.【例2】 如圖1-3-3所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)o，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，f0為斥力，fr0，隨分子間距離的增大，分子力先增大后減小，分子勢(shì)能增大，a、b錯(cuò)誤.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間距離rr0時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，故當(dāng)r再減小時(shí)(r仍大于r0)分子力做正功，分子勢(shì)能減少，當(dāng)rr0時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力，故分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，當(dāng)r=r0時(shí)分子勢(shì)能最小.答案：d【例3】 關(guān)于熱量、內(nèi)能、溫度的關(guān)系，下面的說(shuō)法中正確的是 ( )a.溫度是物體內(nèi)能的標(biāo)志b.熱量是熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能轉(zhuǎn)移量的量度c.內(nèi)能少的物體也可能將其部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給內(nèi)能多的物體d.內(nèi)能總是從分子平均動(dòng)能大的物體轉(zhuǎn)移到分子平均動(dòng)能小的物體上解析：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，而不是物體內(nèi)能多少的標(biāo)志，因?yàn)闆Q定內(nèi)能的因素還有質(zhì)量、體積等因素.可見(jiàn)選項(xiàng)a是錯(cuò)誤的.選項(xiàng)b符合熱量的定義，因此是正確的.內(nèi)能少的物體若溫度較高，而內(nèi)能多的物體其溫度較低，則根據(jù)熱傳遞的條件和規(guī)律，知選項(xiàng)c正確.分子平均動(dòng)能大的物體就是溫度高的物體，根據(jù)熱傳遞的條件和規(guī)律，知選項(xiàng)d正確.答案：bcd類(lèi)題演練3關(guān)于物體內(nèi)能及其變化，下列說(shuō)法正確的是( )a.物體的內(nèi)能改變時(shí)，其溫度必定改變b.物體對(duì)外做功，其內(nèi)能不一定改變；向物體傳遞熱量，其內(nèi)能不一定改變c.對(duì)物體做功，其內(nèi)能必定改變；物體對(duì)外傳出一定熱量，其內(nèi)能必定改變d.若物體與外界不發(fā)生熱交換，其內(nèi)能必定不改變解析：改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞，這兩種方式既可同時(shí)進(jìn)行也可單獨(dú)進(jìn)行.物體的內(nèi)能變化時(shí)，其溫度不一定改變，a項(xiàng)錯(cuò).物體對(duì)外做功或外界向物體傳遞熱量，物體的內(nèi)能不一定改變，因?yàn)槲矬w對(duì)外做功的同時(shí)外界向物體傳遞熱量或外界向物體傳遞熱量的同時(shí)物體對(duì)外做功均能保證物體的內(nèi)能不變，故b項(xiàng)正確.同b項(xiàng)理由，對(duì)物體做功或物體對(duì)外傳出一定熱量，物體的內(nèi)能不一定改變，即c項(xiàng)錯(cuò).對(duì)于d項(xiàng)，若物體與外界不發(fā)生熱傳遞，但若與對(duì)外做功或?qū)ξ矬w做功，其內(nèi)能也會(huì)改變，故d項(xiàng)錯(cuò).答案：b變式提升3對(duì)下列物體內(nèi)能的說(shuō)法，正確的有( )a.0的水比0的冰的內(nèi)能大b.物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，則內(nèi)能越大c.水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大d.100g 0的冰比100g 0的水的內(nèi)能小解析：物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物質(zhì)的量有關(guān)，100g 0的冰與100g 0的水，分子數(shù)相同、分子平均動(dòng)能相同，即分子的總動(dòng)能相同，當(dāng)冰熔化成水時(shí)要吸收熱量，所