高中物理 第1章 分子动理论 第3节 温度与内能知识导航素材 鲁科版选修3-3（通用） 8页

第3节 温度与内能 ‎ 思维激活 ‎1.储存粮食的仓库为什么要经常通风?‎ 提示：粮食在储存过程中会不断地发生缓慢的化学变化,一部分化学能转化为内能,粮食温度会升高.而温度越高,这种化学反应会越快,从而使粮食变质,因此要经常通风降温.‎ ‎2.用力拉着铁块在水平面上运动,铁块内能和机械能有没有变化?‎ 提示：当地面光滑时,铁块由于受到外力后将做加速运动,速度越来越大,但势能保持不变,所以铁块的机械能增加,增加的机械能等于外力对它所做的功.由于运动过程中,铁块所含的分子数,分子无规则运动的平均动能和分子势能都不变化,因而铁块内能不变.‎ 当地面不光滑时,铁块运动中时刻受摩擦力的作用,若所受外力等于地面摩擦力,铁块将匀速运动,机械能不变.若所受外力大于地面的摩擦力,铁块做加速运动,克服摩擦做功将机械能转变为内能,其中一部分使铁块温度升高,分子的平均动能增大,铁块的机械能和内能都增加.‎ 自主整理 ‎1．温度与分子平均动能 ‎(1)分子动能是分子做无规则运动所具有的能;(2)分子热运动的平均动能是所有分子动能的平均值,____________是分子平均动能的标志;(3)分子运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和.‎ ‎2．分子势能 由于分子间存在着____________,所以分子具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能.‎ 当分子间距离r大于r0时,分子间的相互作用力表现为____________,要增大分子间的距离必须克服____________做功,因此分子势能随着分子间的距离增大而____________;当分子间距离r小于r0时,分子间的相互作用力表现为 ‎____________,要减小分子间的距离必须克服____________做功,因此分子势能随分子间的距离减小而____________.‎ 物体的体积变化时,分子间距离发生变化,分子势能随着发生变化,可见分子势能跟物体的____________有关系.‎ ‎3.物体的内能 ‎(1)物体中所有分子____________和____________的总和,叫做物体的内能,对于给定的物体,其内能大小跟物体的____________和____________有关.‎ ‎(2)做功可以改变物体的内能 做功改变物体的内能,是其他形式的能与内能间的___________,外力对物体做了多少功,就有多少其他形式的能转化为物体的___________.‎ ‎(3)热传递可以改变物体的内能 热传递改变物体的内能,是物体间或同一物体不同部分间内能的___________,内能的变化可用热量来量度,物体___________热量,内能要增加,物体___________热量,内能要减小.‎ ‎(4)改变物体内能的途径是设法改变物体的___________和___________,最终改变物体的___________.物理过程有___________和___________.‎ 高手笔记 ‎1.热传递的条件:温度不同,当相接触的两个物体温度不同时,热量会自发地从高温物体向低温物体传递,当温度相同时达到动态平衡,即热平衡,在传递过程中通过热量将高温度物体的内能转移到了低温物体上.‎ ‎2.根据内能的定义,决定内能大小的宏观因素与微观因素及其对应关系如下表:‎ 定义中的用词 对应的宏观因素 对应的微观因素 所有分子 物体的质量(m)‎ 物体内的分子数 热运动动能 物体的温度(T)‎ 物体内分子的速率 分子势能 物体的体积(V)‎ 物体内分子的间距 ‎3.分子的动能,分子的势能,物体的内能之间的区别如下表：‎ 定义 微观 宏观 量值 分子的动能 物质的分子不停地运动着,运动着的分子所具有的能 分子永不停息地做无规则运动 与温度有关 永远不等于零 分子的势能 物体的分子由它们的相对位置所决定的能 分子间存在相互作用的引力和斥力所决定的能 与物体的体积有关 可能等于零 物体的内能 物体内所有分子动能与势能的总和 分子永远运动和分子间存在作用力 与分子数、温度、体积有关 永远不等于零 名师解惑 ‎1.温度的微观含义 剖析：物体的温度是大量分子热运动剧烈程度的表现，分子热运动越剧烈，物体的温度就越高，分子热运动的平均动能就越大，所以说温度是分子热运动的平均动能的标志，这是对温度这一概念从物体的冷热程度的简单认识，进一步深化到它的微观含义，本质的含义，但对个别分子来说，温度无实际意义.‎ ‎2.分子势能的变化与分子间距离的变化关系 剖析：分子势能的变化与分子力做功有关,可用分子力做功来量度(如图‎1-3-1‎)‎ 图‎1-3-1‎ 以r→∞处为零势能处.‎ ‎(1)当r>r0时,分子力为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增加.‎ ‎(2)当rr0时，分子力做正功，动能不断增大，势能减小 B.r=r0时，动能最大，势能最小 C.rr0时两者之间先是引力，引力对分子做正功，分子势能减小，由动能定理可知，分子动能增大，故A项正确.当rr0时,Ep随r的增大而增加 B.当rr0时，Ep=0‎ 解析：由Ep随r变化的图象可知 当r>r0,Ep随r增大而增加，A正确.当r