高考物理-第11章第一節(jié)分子動理論-物體的內能復習課件-滬科版

課堂互動講練經典題型探究知能優(yōu)化演練第一節(jié)分子動理論物體的內能基礎知識梳理第一頁第二頁，共39頁?；A知識梳理一、分子動理論1．物體是由大量分子組成的(1)分子直徑大小的數量級為______m.油膜法測分子直徑：d＝V/S，V是油滴體積，S是單分子油膜的面積．(2)一般分子質量的數量級為10－26kg.(3)阿伏伽德羅常數：NA＝6.02×1023mol－1，是聯系微觀世界和宏觀世界的橋梁．10－10第二頁第三頁，共39頁。2．分子永不停息地做無規(guī)則熱運動(1)擴散現象：相互接觸的物體的分子或原子彼此進入對方的現象．溫度越___，擴散越快．(2)布朗運動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的_________的永不停息地無規(guī)則運動．布朗運動反映了_________的無規(guī)則運動．顆粒越___，運動越明顯；溫度越___，運動越劇烈．高固體顆粒液體分子小高第三頁第四頁，共39頁。思考感悟1．布朗運動反映了分子的無規(guī)則運動，那么布朗運動是否就是分子的熱運動呢？提示：1.不是．3．分子間存在著相互作用力(1)分子間同時存在_____和_____，實際表現的分子力是它們的_____．引力斥力合力第四頁第五頁，共39頁。(2)引力和斥力都隨著距離的增大而_____，但斥力比引力變化得___．(3)分子間的作用力隨分子間距離變化的關系如圖11－1－1所示．r<r0時，表現為_____；r＝r0時，分子力為零；r>r0時，表現為_____；r>10r0時，分子力變得十分微弱，可忽略不計．圖11－1－1減小快斥力引力第五頁第六頁，共39頁。思考感悟2．既然分子間存在引力，為什么破鏡難重圓?提示：2.因為分子間引力是短程力．二、物體的內能1．分子的平均動能物體內所有分子動能的_______叫做分子的平均動能．_____是分子平均動能大小的標志，_____越高，分子的平均動能越大．平均值溫度溫度第六頁第七頁，共39頁。2．分子勢能(1)分子勢能：由分子間的___________和_________決定的能量．(2)分子勢能大小的相關因素①微觀上：分子勢能的大小與_____有關.當分子間距離r>r0時，分子勢能隨分子間距離的_____而增大；當r<r0時，分子勢能隨分子間距離的_____而增大；當r＝r0時，分子勢能_____．相互作用力相對位置距離增大減小最小第七頁第八頁，共39頁。②宏觀上：與物體的_____有關．大多數物體是_____越大，分子勢能越大，也有少數物體(如冰、鑄鐵等)，_____變大，分子勢能反而變?。?．物體的內能(1)定義：物體中所有分子熱運動的_____和_________的總和．(2)決定內能的因素①微觀上：分子動能、分子勢能、物質的量.體積體積體積動能分子勢能第八頁第九頁，共39頁。②宏觀上：_____、_____、___________．三、熱學與統(tǒng)計思想熱學是研究熱現象及其規(guī)律的一門科學，熱學包含兩個分支：一個分支是只在宏觀上研究熱現象而不涉及微觀解釋，這個分支叫做熱力學;另一個分支是用統(tǒng)計的觀點處理大量分子的熱運動，進而研究熱現象的規(guī)律，這個分支叫做統(tǒng)計物理學．溫度體積物體的質量第九頁第十頁，共39頁。我們必須從宏觀和微觀兩個角度認識熱現象的規(guī)律．由于物體是由數量極多的分子組成的，這些分子并沒有統(tǒng)一的運動步調，單獨來看，各個分子的運動都是不規(guī)則的、帶有偶然性的,但從總體來看，大量分子的運動卻有一定的規(guī)律，這種規(guī)律叫做統(tǒng)計規(guī)律，大量分子的集體行為受統(tǒng)計規(guī)律的支配．第十頁第十一頁，共39頁。課堂互動講練一、宏觀量與微觀量及相互關系1．微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質量m0.2．宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vm，物體的質量m、摩爾質量M、物體的密度ρ.3．關系第十一頁第十二頁，共39頁。第十二頁第十三頁，共39頁。第十三頁第十四頁，共39頁。第十四頁第十五頁，共39頁。即時應用(即時突破，小試牛刀)1.(2011年上海寶山期末)只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均距離(

)A．阿伏伽德羅常數，該氣體的摩爾質量和質量B．阿伏伽德羅常數，該氣體的摩爾質量和密度C．阿伏伽德羅常數，該氣體的摩爾質量和體積D．該氣體的密度、體積和摩爾質量第十五頁第十六頁，共39頁。第十六頁第十七頁，共39頁。二、布朗運動和分子熱運動的比較布朗運動熱運動活動主體固體微小顆粒分子區(qū)別是微小顆粒的運動，是比分子大得多的分子團的運動，較大的顆粒不做布朗運動，但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運動是指分子的運動，分子無論大小都做熱運動，熱運動不能通過光學顯微鏡直接觀察到第十七頁第十八頁，共39頁。布朗運動熱運動共同點都是永不停息地無規(guī)則運動，都隨溫度的升高而變得更加激烈，都是肉眼所不能看見的聯系布朗運動是由于小顆粒受到周圍分子做熱運動的撞擊力而引起的，它是分子做無規(guī)則運動的反映【名師點睛】

(1)擴散現象直接反映了分子的無規(guī)則運動，并且可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質之間．(2)布朗運動不是分子的運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映．第十八頁第十九頁，共39頁。即時應用(即時突破，小試牛刀)2.布朗運動是生物學家布朗首先發(fā)現的物理現象，后來成為分子動理論和統(tǒng)計力學發(fā)展的基礎，下列關于布朗運動的說法正確的是(

)A．布朗每隔30s把小碳粒的位置記下，然后用直線依次連接起來，得到小碳粒的運動軌跡B．懸浮在液體中的小顆粒不停地無規(guī)則互相碰撞是產生布朗運動的原因C．在盡量排除外界影響的情況下(如振動、液體對流等)，布朗運動依然存在D．布朗運動的激烈程度與顆粒大小、溫度有關，布朗運動就是分子的運動第十九頁第二十頁，共39頁。解析：選C.小碳粒在30s內的運動是很復雜的,其運動軌跡是毫無規(guī)則的，用直線連接起來的線段，是一段時間內的位移，A錯誤；形成布朗運動的原因是懸浮小顆粒受到周圍液體分子無規(guī)律的碰撞，使得來自各個方向的碰撞效果不平衡所致，布朗運動間接地證明了液體分子的無規(guī)則運動，B錯誤；布朗運動不是外界任何因素影響產生的，如溫度差、壓強差、液體第二十頁第二十一頁，共39頁。振動等，C正確；布朗運動是懸浮的固體顆粒(粒子數量級一般在10－6m，肉眼是看不到)的運動，屬于宏觀物體的運動，不是單個分子的運動，單個分子用顯微鏡是看不見的，溫度越高，液體分子無規(guī)則運動越劇烈，對固體顆粒撞擊的不平衡性越明顯，布朗運動也就越明顯，D錯誤．第二十一頁第二十二頁，共39頁。第二十二頁第二十三頁，共39頁。2．溫度：溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度;在微觀上表示分子的平均動能．即溫度是物體分子平均動能大小的標志，對個別分子來說溫度是沒有意義的．3．兩種溫標(1)比較攝氏溫標和熱力學溫標：兩種溫標溫度的零點不同，同一溫度兩種溫標表示的數值不同，但它們表示的溫度間隔是相同的，即每一度的大小相同，Δt＝ΔT.(2)關系：T＝t＋273.15K.第二十三頁第二十四頁，共39頁。4．分子勢能分子勢能是由分子間相對位置而決定的勢能，它隨著物體體積的變化而變化，與分子間距離的關系為：(1)當r>r0時，分子力表現為引力，隨著r的增大,分子引力做負功，分子勢能增大；(2)當r<r0時，分子力表現為斥力，隨著r的減小,分子斥力做負功，分子勢能增大；第二十四頁第二十五頁，共39頁。(3)當r＝r0時，分子勢能最小，但不為零，為負值，因為選兩分子相距無窮遠時分子勢能為零.(4)分子勢能曲線如圖11－1－2所示．圖11－1－2第二十五頁第二十六頁，共39頁。5．物體的內能和機械能的比較名稱比較

內能機械能定義物體內所有分子熱運動動能與分子勢能之和物體的動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱決定與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數有關跟宏觀運動狀態(tài)、參考系和零勢能點的選取有關量值任何物體都有內能可以為零測量無法測量可測量本質微觀分子的運動和相互作用的結果宏觀物體的運動和相互作用的結果第二十六頁第二十七頁，共39頁。【名師點睛】

(1)物體的體積越大，分子勢能不一定就越大，如0℃的水結成0℃的冰后體積變大，但分子勢能卻減小了．(2)內能是對物體的大量分子而言的，不存在某個分子內能的說法．第二十七頁第二十八頁，共39頁。即時應用

(即時突破，小試牛刀)3.如圖11－1－3所示為分子勢能與分子間距離之間的關系，下列判斷正確的是(

)圖11－1－3第二十八頁第二十九頁，共39頁。A．當r<r0時，r越小，則分子勢能Ep越大B．當r>r0時，r越小，則分子勢能Ep越大C．當r＝r0時，則分子勢能Ep最小D．當r→∞時，分子勢能Ep最小解析：選AC.當r<r0時，分子力表現為斥力，r減小時分子力做負功，分子勢能增大；當r>r0時，分子力表現為引力，r減小時分子力做正功，分子勢能減??；當r＝r0時，分子力為零，分子勢能最??；當r→∞時，引力做負功，分子勢能增加并趨近于零．第二十九頁第三十頁，共39頁。(滿分樣板12分)(2011年徐州模擬)一個標準足球場的面積為105m×68m＝7140m2.通常用空氣濕度(相對濕度、絕對濕度)表示空氣中含有水蒸氣的情況，若球場附近一定體積的空氣中所含的水蒸氣凝結成水后的體積為103cm3，已知水的密度為ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩爾質量Mmol＝1.8×10－2kg/mol，一標準大氣壓為1.0×105Pa，試求：經典題型探究題型一微觀量的估算例1第三十頁第三十一頁，共39頁。(1)該足球場上方空氣的質量；(2)水蒸氣凝結成的水中含多少水分子；(3)估算一個水分子的直徑為多大．(以上計算結果均保留一位有效數字)【思路點撥】解答該題應注意以下三個方面:(1)根據壓強的定義求足球場上方的空氣質量．(2)利用NA的橋梁作用求水分子的個數．(3)建立分子的模型求分子直徑．第三十一頁第三十二頁，共39頁。第三十二頁第三十三頁，共39頁?！敬鸢浮?1)7×107kg

(2)3×1025個(3)4×10－10m第三十三頁第三十四頁，共39頁。【反思領悟】在求解與阿伏伽德羅常數有關的計算問題時，總體思路是：第三十四頁第三十五頁，共39頁。

溫度為0℃、質量相同的冰和水進行比較，以下說法中正確的是(

)A．它們的分子平均動能相同，水的分子勢能較大B．它們的分子平均動能相同，而冰的體積比水的大，冰的分子勢能較大C．它們的分子勢能相同，水分子的平均動能較大D．它們的分子勢能相同，冰分子的平均動能較大題型二物體內能的比較例2第三十五頁第三十六頁，共39頁?！舅悸伏c撥】從影響分子平均動能、分子勢能的因素進行分析比較．【解析】因為物體的內能是由物體