新人教版高中物理选修1-2物体的内能.doc

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物体的内能
教学目的和要求
知道分子热运动的动能跟温度有关，知道分子平均动能的概念。掌握温度是分子热运动平均动能的标志。
了解分子势能的定义知道改变分子间的距离必须克服分子力做功，分子势能发生变化，知道分子势能与物体体积有关。
了解物体的内能，以及内能的影响因素，区分内能与机械能。
重点 物体的内能和决定物体内能的因素。
难点 分子力做功跟分子势能变化的关系。
教学内容及过程
引课：
自然界中能量的存在形式有很多种。请同学们考虑一下我们以前都学过那几种形式的能
（动能、势能、化学能……）
我们在初中曾学过物体的内能，今天我们来更加深入的学习物体的内能。
一、分子的动能
分子有动能
分子运动论的内容之一：构成物体的大量分子永不停息的做无规则的运动说明分子一定有动能。
2、平均动能
分子做无规则运动，每个分子的速率都不相同，有的大、有的小，而且在分子相互碰撞时速率也会改变，但大多数分子的速率处在中等速率。因此，在研究分子动能时，不是关心个别分子的情况，而是研究大量分子的集体行为。我们引进新的概念：平均动能：物体里所有分子动能的平均值。
3、平均动能与温度有关
扩散现象和布朗运动都说明分子运动的速率与温度有关。当温度升高时，大部分分子运动的速率加快，也有极少数分子运动的速率减慢，但分子的平均动能增大。可见，温度是物体分子热运动平均动能的标志。
4、微观温度是物体分子热运动平均动能的标志。
宏观温度是表示物体的冷热程度。
二、分子势能
定义：由分子间的相互作用力和分子间的距离决定的势能叫分子势能。
分子力做功
用重力做功说明：力做正功，力对应的势能减小；相反，力做负功，力对应的势能增大。
（1）当分子间距离从无穷远减小到10倍r。时，分子力非常微小，不考虑分子力做功。
（2）当分子间距离从10倍r。减小到r。时，分子力的
方向与分子运动方向相同，分子力做正功。
（3）当分子间距离从r。减小到不能再小时分子力的
方向与分子运动方向相反，分子力做负功。
3、势能曲线
取横轴r表示分子间距离，纵轴Ep表示分子势能。
（1）r=10r。Ep=0
(2)r>r。rEp
(3)r=r。Ep最小（负）
(4)r<r。rEp
微观：分子势能与分子间距离有关。
宏观：分子势能与物体体积有关。
气体分子间距离太大，分子势能忽略不计。
三、物体的内能
定义；物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的和叫做物体的内能。
影响因素：温度、体积、摩尔数。
四、机械能与物体内能的区分
机械能 物体的内能
定义 物体的动能和势能的和 物体中所有分子动能和分子势能的和
决定因素 物体的速度、质量、高度 物体的温度、体积、摩尔数
其他 可能为零 不能为零