高考物理二轮复习 热学专题 物体的内能讲义-人教版高三全册物理教案.doc

物体的内能
1.温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.

2.两种温标
摄氏温标和热力学温标.关系：T＝t＋273.15K.
3.分子的动能
(1)分子动能是分子热运动所具有的动能；
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志；
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和.
4.分子的势能
(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能.
(2)分子势能的决定因素
①微观上：决定于分子间距离和分子排列情况；
②宏观上：决定于体积和状态.
5.物体的内能
(1)概念理解：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，是状态量；
(2)决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定，即由物体内部状态决定；
(3)影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关；
(4)改变物体内能的两种方式：做功和热传递.
一、物体的内能
1.分子的动能
物体内所有分子的动能的平均值叫做分子的平均动能．
温度升高，分子热运动的平均动能越大．
温度越低，分子热运动的平均动能越小．
温度是物体分子热运动的平均动能的标志．
2.分子势能
由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能.
当分子力表现为斥力时，分子间距的增大，分子力做正功，分子势能减少，即分子势能随分子间距的增大而减少．
当分子力表现为引力时，分子间距的增大，分子力做负功，分子势能增加，即分子势能随分子间距的增大而增大；
在平衡位置时(r=r0),分子势能最小.

3.物体的内能
(1)
物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能．
(2)分子平均动能与温度的关系
由于分子热运动的无规则性，所以各个分子热运动动能不同，但所有分子热运动动能的平均值只与温度相关，温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子热运动的平均动能相同，对确定的物体来说，总的分子动能随温度单调增加。
(3)分子势能与体积的关系
分子势能与分子力相关：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。而分子力与分子间距有关，分子间距的变化则又影响着大量分子所组成的宏观物体的体积。这就在分子势能与物体体积间建立起某种联系。因此分子势能分子势能跟体积有关系，
由于分子热运动的平均动能跟温度有关系，分子势能跟体积有关系，
所以物体的内能跟物的温度和体积都有关系：
温度升高时，分子的平均动能增加，因而物体内能增加；
体积变化时，分子势能发生变化，因而物体的内能发生变化．
此外,物体的内能还跟物体的质量和物态有关。
二、改变物体内能的两种方式
1.做功可以改变物体的内能．
2.热传递也做功可以改变物体的内能．
能够改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传递．
注意：做功和热传递对改变物体的内能是等效的．但是在本质上有区别:
做功涉及到其它形式的能与内能相互转化的过程,
而热传递则只涉及到内能在不同物体间的转移。

F
a
b
c
d
O
x
1．如图，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距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0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处静止释放，则(B)
A．乙分子从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c的过程中，两分子间的分子势能先增大后减小
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加
2．对一定量的气体，下列说法正确的是（BC）
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
3．一定质量的气体（不计气体的分子势能），在温度升高的过程中，下列说法正确的是（A）
A．气体的内能一定增加
B．外界一定对气体做功
C．气体一定从外界吸收热量
D．气体分子的平均动能可能不变
4．夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下受暴晒，车胎极易爆裂．关于这一现象有以下描述（暴晒过程中内胎容积几乎不变）
①车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果．
②在爆裂前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大．
③在爆裂前的过程中，气体吸热，内能增加．
④在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少．
描述正确的是（B）．
A．①②③④B．②③④C．①③④D．①②④
5．下列说法正确的是（D）
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能
C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗