教科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第1章 分子动理论 4.分子间的相互作用力 5.分子热运动的统计规律.ppt

2.分子势能的特点由分子间的相对位置决定,随分子间距离的变化而变化。分子势能是标量,正、负表示的是大小,具体的值与零势能点的选取有关。3.分子势能的影响因素(1)宏观上:分子势能跟物体的体积有关。(2)微观上:分子势能跟分子间距离r有关,分子势能与r的关系不是单调变化的。4.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的热运动宏观物体的机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体的动能、重力势能和弹性势能能量存在的原因由物体内大量分子的热运动和分子间相对位置决定由于物体做机械运动、被举高或发生形变影响因素物质的量、物体的温度和体积物体的质量、机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)和弹性形变程度是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决定物体内能的因素从宏观上看: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。从微观上看:物体内能的大小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。【例题2】(多选)如图所示,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的距离的关系如图中曲线所示。F0为斥力,F0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.乙分子由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小D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增大答案:BC【典型例题】解析:乙分子由a运动到c的过程,一直受到甲分子的引力作用而做加速运动,到c时速度达到最大而后受甲的斥力做减速运动,A错误,B正确;乙分子由a到b的过程所受引力做正功,分子势能一直减小,C正确;而乙分子从b到d的过程,先是引力做正功,分子势能减小,后来克服斥力做功,分子势能增大,D错误。(1)分子力做功是分子势能变化的唯一原因。(2)势能的大小与物体间距离的关系有一个共同的规律:不论是重力势能、弹性势能、电势能还是分子势能,当它们之间的距离发生变化时,它们之间的相互作用力如果是做正功,势能都要减小;如果是做负功,势能都要增大。(3)分子势能最小与分子势能为零绝不是一回事,分子势能的正、负代表大小,如Ep1=-10J小于Ep2=5J。【变式训练2】两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0,相距很远的两分子在分子力作用下由静止开始相互接近的过程中,下列说法正确的是()A.在rr0阶段,斥力减小,引力增大B.在rr0阶段,斥力减小,引力减小C.在rr0阶段,分子势能减小D.在rr0阶段,分子动能增大答案:C解析:在rr0阶段,两分子相互接近的过程中,斥力和引力都增大,分子力表现为引力,故A错误;在rr0阶段,两分子相互接近的过程中,斥力和引力都增大,分子力表现为斥力,故B错误;在rr0阶段,两分子相互接近的过程中,分子力表现为引力,分子力做正功,分子势能减小,故C正确;在rr0阶段,两分子相互接近的过程中,分子力表现为斥力,分子力做负功,分子动能减小,分子势能增大,故D错误。【问题引领】知识点三分子热运动的统计规律随着温度的升高,所有气体分子运动的速率都增大吗?提示:不是,气体分子的运动特点满足统计规律,是大量的气体分子表现出的规律,对于个别气体分子,温度升高时速率有可能减小,但所有气体分子的平均速率增大。【归纳提升】1.气体分子运动的特点(1)自由性:分子在两次碰撞之间,可认为不受力,做匀速直线运动。(2)无规则性:分子之间频繁地碰撞,使每个分子的速度大小和方向频繁地改变。(3)机会均等性:大量分子运动的杂乱无章,使得分子在各个方向运动的机会均等。2.分子速率分布规律大量气体分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的规律,当温度升高时,“中间多”这一高峰向速率大的一方移动,分子的平均速率增大,分子的热运动更剧烈。【典型例题】【例题3】(多选)氧气分子在0℃和100℃下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是()A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目答案:ABC解析:图中两条曲线下的面积相等,均为1,A正确。虚线对应的氧气分子速率较小的占的比例大,故平均动能较小,B正确。实线对应的氧气分子速率较大的占的比例大,故热运动剧烈,为100℃的