7.5内能
课件4：7.5 内能
子运动的速率
E．若两物体的质量和温度都相同，两物体分子热运动的总动能不一
定相等
【解析】温度是分子平均动能的标志，温度高的物体，分 子的平均动能一定大，但分子的平均速率不一定大，因为 不同物质分子的质量不同；对单个分子的速率、动能讨论 温度是没有意义的，因为温度是大量分子表现出的宏观规 律；虽然物体质量和分子平均动能都相等，由于摩尔质量 不同，分子数目不同，总动能不一定相等．
课堂小结
1.温度是分子热运动平均动能的标志. 2.分子势能由分子间的相互位置决定，从宏观上看，分 子势能与物体的体积有关. 3.物体的内能大小由物质的量、物体的温度及物质的体 积共同决定.
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的，故D正确．
例2 (多选)对不同的物体而言，下列说法中不正确的是(
)
A．高温物体内分子的平均动能一定比低温物体内分子的平均动能大
B．高温物体内每一个分子的动能一定大于低温物体内每一个分子的
动能
C．高温物体内分子运动的平均速率一定比低温物体内分子运动的平
均速率大
D．高温物体内每一个分子运动的速率一定大于低温物体内每一个分
温度越高
内能和温度的关系
分子的无规则 运动越激烈
分子的动 能越大
物体的内能也 就增加
组成物体的所有分 子的动能总和增加
例5 下列说法中正确的是( ) A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大 B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大 C．物体温度降低，其内能一定增大 D．物体温度不变，其内能一定不变 【解析】温度是物体分子平均动能的标志，温度升高则其分子 平均动能增大，反之，则其分子平均动能减小，故A错误，B正 确。物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，宏 观上取决于物体的温度、体积和物质的量，故C、D错误。
7.5_内能_学案
7.5 内能设计：臧建奎审核：闫忠清【学习目标】1．理解什么是内能，知道改变内能的两种方式。
2．知道内能与温度之间的关系。
3．知道内能与机械能是两种不同形式的能。
学习重点：1.理解内能的概念。
2.改变内能的方式。
难点：理解内能的概念，正确区分内能与机械能。
【知识回顾】1、物质是由组成的，一切物质的分子都在；温度越高，分子运动。
2、分子间存在相互作用的力和力。
3、物体由于___________具有的能叫动能；物体由于___________具有的能叫重力势能；物体由于___________具有的能叫弹性势能。
动能和势能统称为________能。
4、动能大小与________ ___有关；重力势能大小与___________ _________有关；弹性势能大小与____________________有关。
【自主学习】一、内能（阅读课本P127前三段内容，并回答下面所提出的问题）类比图16.2-1 ：运动的物体具有动能，而构成物质的分子都在不停地做无规则运动，所以运动的分子也具有能。
物体的温度越高，分子运动得越，分子的动能就越。
类比图16.2-2 ：弹簧拉伸或压缩时发生形变，从而使弹簧具有弹性势能；而构成物质的分子之间也存在相互作用的引力和斥力，因此分子也具有能。
1、内能的概念：物体内部所有分子热运动的能与分子能的总和，叫做物体的内能。
2、由于构成物质的分子在不停地做无规则运动，所以一切物体在任何情况下都具有内能。
3、内能的单位是，用字母表示。
4、影响内能大小的因素①、温度：同一个物体，在相同物态下，温度越高，分子运动越，内能越。
同一物体，温度升高，内能；温度降低，内能。
②、质量同一个物体，在相同物态下，质量越大，物体内部分子个数越多，分子动能和分子势能的总和也越大，所以物体内能也就越。
例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能。
③、物质状态同种物质，当物质状态发生变化时，分子间距、相互作用力的强弱都会变化，所以分子间势能发生变化，内能也变化。
7.5《内能》(PPT课件可以编辑)
《温度和温标的内容回顾》
❖ 系统 ❖ 状态参量 ❖ 平衡态 ❖ 热平衡 热平衡定律 温度 ❖ 温标 （三个要素） 热力学温度 ❖ 摄氏温度t与热力学温度T的关系
T＝t+273.15 K
一、分子动能
❖ 一切物体的分子因做无规则运动而具有动能 ❖ 分子的平均动能：物体内所有分子动能的平
分子 动能
物体的内能小结
•分子因热运动而具有的能量
•同温度下各分子的分子动能ＥK 不同
•分子动能的平均值仅和温度有关
分子 势能
物体 内能
•分子间因有相互作用力而具有的、由它 们相互位置决定的能量
• r＜r0时,r↓→ＥP↑;ｒ＞ｒ0时,r↑→ＥP↑。 ｒ＝ｒ0时，ＥP最低 •ＥP随物态的变化而变化
（2）一个物体的体积改变，分子势能也随改变，因此分子势能和它的体积有 关。
Ep f
A
B
分子势能与分子间距离的关系
斥 力
B
引力 B
B
r减小， Ep增大
r减小，Ep减小
f
Ep 0
分子力（合力）
r0
r
10r0
Emin Ep在微观世界与分子间距离有关，宏观上与物体的体积有关
三、物体的内能
物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总 和，叫做物体的内能。
均值 ❖ 温度是分子平均动能的标志，温度越高，分
子平均动能越大
二、分子势能
地面上的物体,由于与地球相互作用
重力势能
发生弹性形变的弹簧, 相互作用
弹性势能
分子间相互作用
分子势能
分子势能：分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能
F
r0
F斥 r0
高二物理人教版选修3-3同步课时作业 7.5内能
7.5内能一、单选题1.关于分子势能,下列说法正确的是( )A.分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大B.分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越小C.物体在热胀冷缩时,分子势能发生变化D.物体在做自由落体运动时,分子势能越来越小2.下列说法正确的是( )A.分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B.物体内能与物体的机械能有关C.物体的速度增大时,物体的内能增大D.物体的动能减小时,物体的温度可能增加3.当物体的温度升高时,下列说法正确的是( )A.每个分子的温度都升高B.每个分子的热运动都加剧C.每个分子的动能都增大D.分子的平均动能增大4.一定质量的0°C的水在凝结成0°C的冰的过程中,体积变大,它内能的变化是( )A.分子平均动能增加,分子势能减少B.分子平均动能减少,分子势能增加C.分子平均动能不变,分子势能增加D.分子平均动能不变,分子势能减少5.下列说法正确的是( )A.铁块熔化成铁水的过程中,温度不变,内能也不变B.物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体的内能增大C.A 、B 两物体接触时有热量从物体A 传到物体B ,这说明物体A 的内能大于物体B 的内能D.A 、B 两物体的温度相同时,A 、B 两物体的内能可能不同,分子的平均速率也可能不同6.如图为两分子系统的势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线。
下列说法正确的是( )A.当r 大于r 1时,分子间的作用力表现为引力B.当r 小于r 1时,分子间的作用力表现为斥力C.当r 等于r 2时,分子间的作用力最大D.在r 由r 1变到r 2的过程中,分子间的作用力做负功二、多选题7.质量相等的氢气和氧气温度相同,若不考虑分子间的势能,则( )A.氢气的内能较大B.氧气的内能较大C.两者的内能相等D.氢气和氧气分子的平均动能相等8.一辆运输瓶装氧气的货车,由于某种原因,司机紧急刹车,最后停下来,则下列说法正确的是( )A.汽车机械能减小,气体内能增加B.汽车机械能减小,气体内能减小C.汽车机械能减小,气体内能不变D.汽车机械能减小,汽车(轮胎)内能增加9.设0r r 时分子间作用力为零,则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中,下列说法中正确的是( )A.0r r >时,分子力做正功,动能不断增大B.0r r =时,动能最大C.0r r <时,分子力做负功,动能减小D.以上均不对10.当氢气和氧气的质量和温度都相同时,下列说法正确的是( )A.两种气体分子的平均动能相等B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C.两种气体分子热运动的总动能相等D.两种气体分子热运动的平均速率相等11.下列说法正确的是( )A.利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以算出氧气分子体积B.固体很难被压缩是因为其内部的分子之间存在斥力作用C.只要物体与外界不发生热量交换,其内能就一定保持不变D.物体温度升高,分子的平均动能一定增加参考答案1.答案：C解析：引力势能时,分子间距离越大势能越大,斥力势能时,分子间的距离越小势能越大,选项A 、B 错误;分子势能跟体积有关,C 对;机械运动与分子势能无关,D 错误。
初三物理内能知识点
初三物理内能知识点内能是初三物理热学部分的重要概念，理解内能对于深入学习热学知识有着关键的作用。
首先，我们来了解一下什么是内能。
内能简单来说，就是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
分子热运动的动能，它取决于物体的温度。
温度越高，分子热运动就越剧烈，分子的动能也就越大。
比如说，把一壶水加热，随着水温的升高，水分子的热运动变得更加活跃，动能增大，内能也就增加了。
分子势能则与分子间的相互作用以及分子间的距离有关。
就像拉伸或者压缩一根弹簧，弹簧的弹性势能会发生变化一样。
当分子间距离发生改变时，分子势能也会改变。
比如，压缩气体时，分子间距离变小，分子势能会增大，从而导致物体的内能增加。
那么，影响内能大小的因素都有哪些呢？首先是温度。
刚才我们已经提到，温度越高，内能越大。
这是因为温度升高会使分子的热运动加剧，从而增加分子的动能。
其次是质量。
在相同条件下，质量越大，物体内部分子的数量就越多，内能也就越大。
还有物质的种类。
不同物质的分子结构和相互作用不同，即使质量和温度相同，内能也可能不同。
另外，状态也会影响内能。
比如，0℃的冰熔化成 0℃的水，需要吸收热量，内能增加。
尽管温度不变，但状态的改变导致了分子势能的变化。
接下来，我们说一说内能和机械能的区别。
机械能是物体的动能和势能的总和，它与物体的机械运动有关。
比如一个运动的物体具有动能，被举高的物体具有重力势能，发生弹性形变的物体具有弹性势能。
而内能则是与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用有关，与物体的整体机械运动无关。
改变物体内能有两种方式：做功和热传递。
做功可以改变物体的内能。
比如，冬天搓手，双手克服摩擦做功，内能增加，手会感到暖和；压缩气体时，对气体做功，气体的内能增加，温度升高。
热传递也能改变物体的内能。
当存在温度差时，热量会从高温物体传递到低温物体，直到两者温度相等。
比如，将一杯热水放在室温环境中，热水会逐渐冷却，这就是通过热传递把内能从热水转移到了周围环境。
7.5 内能(2013)
12.例、甲、乙两个分子相距较远（此时 它们之间的分子力可以忽略），设甲固 定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再 靠近的过程中，关于分子势能变化情况 的下列说法，正确的是（ D ） A.分子势能不断增大 B.分子势能不断减小 C.分子势能先增大后减小 D.分子势能先减小后增大
13.分子间同时存在引力和斥力，下列说 法正确的是( C ) A.固体间的引力总是大于斥力 B.气体能充满任何容器是因为分子的排 斥力大于引力 C.分子间的引力和斥力都随分子间的距 离增大而减小 D.分子间的引力随分子间的距离增大而 增大分子间的斥力都随分子间的距离增 大而减小
§7.5 内能
【预习思考题检查】
1.能否说物体温度越高，其分子动能就 一定越大？为什么？
Байду номын сангаас
2.分子势能的变化与分子力做功情况有 何关系？与分子间的距离有何关系？
3.物体的内能由哪些因素决定？
4.这两个阶段中分子间的力在做正功还 是负功？分子势能各在怎样变化？
5. 分子势能何时最低？
6. 根据左图中的分子力图线，在右图中 画出分子势能Ep与分子间距离r关系的 图线：
【例题7】两个分子之间的距离由r＜r0开 始向外移动，直至相距无限远的过程中： a.分子力的大小变化的情况是 先 减小 ，后 增加 ， 再 减小 ； b.分子力做功的情况是 先做 正 功，后 做 负 功；
c.分子间的势能变化的情况是 先 减少 ， 后 增加 。
【小结】
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。 2.温度是物体分子热运动的平均动能的标志； 3.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； 4.分子力做正功，分子势能减少； 分子力做负功，分子势能增加。 5.在平衡位置时(r=r0), EP 分子势能最小。 r0 分子势能的大小跟 0 r 物体的体积有关系：
内能的公式物理
内能的公式物理内能，这可是物理学中的一个重要概念呀！咱们先来说说内能到底是啥。
简单来讲，内能就是构成物体的所有分子，它们的动能和势能的总和。
这就好像是一个大班级里所有同学的“活力值”和“位置优势”加在一起的那种感觉。
那内能的公式是啥呢？内能通常用字母 U 来表示。
对于理想气体来说，内能的公式可以写成 U = 3/2 nRT 。
这里的 n 表示气体的物质的量，R 是一个常数，叫理想气体常数，T 则是热力学温度。
就拿咱们生活中的例子来说吧，夏天的时候，天气特别热，空气分子就好像是一群特别活跃的小朋友，到处乱跑，动能增加，这时候空气的内能也就增加啦。
而到了冬天，天气寒冷，分子们就变得不那么活跃，内能也就跟着减少了。
我记得有一次在课堂上，给同学们讲内能的公式。
有个调皮的小家伙举起手问我：“老师，这内能到底有啥用啊？又看不见摸不着的。
”我笑着回答他：“你想想啊，咱们烧水的时候，水从凉变热，这就是内能在变化呀。
还有啊，冬天咱们靠热水袋取暖，也是因为热水袋里的内能传递给了咱们呢。
”小家伙眨眨眼睛，好像有点明白了。
咱们再深入聊聊这个公式里的各个部分。
n 这个物质的量，你可以把它想象成一群小伙伴的数量。
小伙伴越多，大家一起的能量总和可能就越大。
R 这个常数呢，就像是一把固定的尺子，不管在什么情况下，它都保持不变，帮助我们衡量能量的大小。
T 这个热力学温度，可跟咱们平常说的摄氏度不太一样哦，它的起点更低，但是在计算内能的时候特别好用。
再比如说，汽车发动机里的汽油燃烧，这会让气体的内能迅速增加，从而推动活塞做功，让汽车跑起来。
这里面就涉及到内能的变化和转化。
所以啊，同学们，内能的公式可不是纸上谈兵，它实实在在地存在于我们生活的方方面面。
从烧开水到汽车行驶，从空调制冷到火箭升空，内能都在发挥着重要的作用。
咱们在学习物理的时候，可别觉得这些公式枯燥无味，只要多联系生活实际，你就会发现，物理世界是多么的奇妙和有趣！希望大家以后看到生活中的现象，都能想到咱们学过的内能公式，用物理知识去解释世界，探索未知。
7-5内能
3 .为什么可以用分子的平均动能来表 示分子的动能？ 因为分子的速率的分布遵从统计 分布规律，大部分居中，两头少。 即在一定的温度下，速率很大或很 小的分子数少，大部分分子具有中 等大小的速率。
4 .平均动能是从微观上反应分子的动能？我 们很难测出分子的速率，那么又有哪个物 理量可以从宏观上反应分子的动能？ 分子的平均动能增大→ 分子的平均速率增大→ 分子的热运动加剧→ 物体的温度越高
结论：温度是物体分子热运动平均动能 的标志。可以说温度越高分子的平均 动能就越大。分子总的动能还取决于 分子个数。
5 .能不能说温度越高，分子的动能就越大？ 不能，只能说：温度越高分子的平均动 能就越大。10℃的水也有少量的分子动能 比100 ℃水一些分子的动能大，但10℃的 水分子的平均动能一定比100℃的水分子的 平均动能小，相同质量的水温度越高分子 总的动能越大。反过来单个分子的动能越 大也不能说明物体的温度越高。
② 石 块 和 地 球 互 相 吸 引 具 有 势 能
我是地 球,把 你拉下 来.
互 相 吸 引 的 分 子 也 有 势 能 吗
结 论 ： 互 相 吸 引 的 分 子 也 具 有 势 能
?
③被压缩的弹簧的各部分互相排斥而 具有势能。
讨论：互相排斥的分子之 间有没有势能呢？
结论：互相排斥的分子也具 有势能。
• 试比较内能和热量？
二.分子势能的决定因素 分子势能：分子之间的相对位置决定的势 能。 回忆重力势能和弹性势能的改变与什么力 做功有关？ 重力势能是反应物体与地球表面位置的能 量。重力做正功，重力势能减小，重力做负 功，重力势能增大。 弹性势能，由于弹性形变而具有的能量， 当弹簧处于原长，弹簧的弹性势能为零，弹 力做正功，弹性势能减小，弹力做负功，弹 性势能增大。
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•如果分子间距离大于r0时，分 子间的相互作用表现为引力， 要增大分子间的距离必须克服 引力做功，因此，分子势能随 分子间的距离增大而增大
结论：分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或 增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位 置处是分子势能最低点
Ep Ep最小
r=r0
Ep
r
•取分子间距离是无限远时分子势能为零值 •分子间距离从无限远逐渐减少至r0以前过程，分子 间的作用力表现为引力，而且距离减少，分子引力做 正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值。 •分子间距离到达r0以后再减小，分子作用力表现为 斥力，在分子间距离减小过程中，克服斥力做功，使 分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至 为正值。
所具有的由它们的相对位置所决定的能.
1.分子势能:分子间存在着相互作用力，因此分子间
2．分子力做功跟分子势能变化的关系 分子力做正功时，分子势能减少，分子力做负 功时，分子势能增加．
•如果分子间距离约为10-10m数量级时，
分子的作用力的合力为零，此距离为r0。
•当分子距离小于r0时，分子间的作用力表 现为斥力，要减小分子间的距离必须克服 斥力做功，因此，分子势能随分子间距离 的减小而增大。
需要注意：
1．同一温度下，不同物质分子的平均动 能都相同．但由于不同物质的分子质量不 一定相同．所以分子热运动的平均速率也 不一定相同． 2．温度反映的是大量分子平均动能的大 小，不能反映个别分子的动能大小，同一 温度下，各个分子的动能不尽相同．
二.分子的势能
地面上的物体,由于与地球相互作用 发生弹性形变的弹簧, 相互作用 分子间相互作用 分子势能 重力势能 弹性势能
2、对于下列物体内能的议论，正确的有 ( D ) A.0°C的水比.0°C的冰内能大。
B.物体运动的速度越大，则内能越大。
C.水分子的内能比冰分子的内能大。 D.100克.0° C的冰比100克.0° C的水 内能小。
3.有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平 均速率比乙气体内平均速率大，则（C ） A．甲气体温度，一定高于乙气体的温度 B．甲气体温度，一定低于乙气体的温度 C．甲气体的温度可能高于也可能低于乙气 体的温度 D．甲气体的每个分子运动都比乙气体每个 分子运动的快
3．决定分子势能的因素
（1）从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关． （2）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关． ①一般选取两分子间距离很大（ r＞10r0 ）时，分子势 能为零． ②在 r ＞ r0 的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠 近至r0过程中，分子力做正功，分子势能减小． 在r＜r0的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增 大至r0过程中，分子力也做正功，分子势能也减小． 当两分子间距离r＝r0时，分子势能最小．
7.5
内
能
一、分子的动能
分子运动
分子做无规则运 动而具有的能量
存在分子动能
分子运动无规则
分子平均动能 物体里所有分子动能的平均值 大量分子的运动速率不尽相同，以中等速率者占多 数．在研究热现象时，有意义的不是单个分子的动能， 而是大量分子动能的平均值．
温度
宏观含义：温度是表示物体的冷热程度．
微观含义（从分子动理论的观点来看）：温度是物体 分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子 热运动平均动能越大． 分子总动能从微观上看与分子的个数和平均动能有关 分子总动能从宏观上看与物体的质量，摩尔质量和 温度有关。
2．决定能量的因素不同．内能只与物体的温 度和体积有关，而与整个物体的运动速度路 物体的相对位置无关．机械能只与物体的运 动速度和跟其他物体的相对位置有关，与物 体的温度体积无关．
3．一个具有机械能的物体，同时也具有内能； 一个具有内能的物体不一定具有机械能．
它们之间可以转化
例题:
1、质量相等的氢气和氧气,温度 相同,不考虑分子间的势能, 则:( B ) A.氧气的内能较大; B.氢气的 内能较大; C.两者内能相等; D.氢气分子 的平均动能较大.
E内=Ek+Ep=NEk+Ep （决定于T、V、分子数N）
四、物体的内能跟机械能的区别 1．能量的形式不同．物体的内能和物体的机 械能分别跟两种不同的运动形式相对应，内 能是由于组成物体的大量分子的热运动及分 子间的相对位置而使物体具有的能．而机械 能是由于整个物体的机械运动及其与它物体 间相对位置而使物体具有的能．
6.下列说法正确的有（ D ） A．某气体的温度是 0C ，则该气体中每 一个分子的温度也是 0C B．运动快的分子温度较高，运动慢的分 子温度较低 C．如果一摩尔物质的内能为E，则每个 分子的内能为 E/NA（ NA为阿伏伽德罗常数） D．以上说法均不对
C 7.一定质量的 0的冰熔解成 的水，其总的 0C 分子动能EK ，分子势能EP ，以及内能E的变化 是（ ） C A． EK 、 EP 、E均变大 B． EK 、 EP 、E均变小 C． EK不变、 EP 变大、E变大 D． EK不变、 EP 变小、E变小
4.有两个分子，用r表示它们之间的距离， 当 r =r0时，两分子间的斥力和引力相等， 使两分子从相距很远处（r>> r0 ）逐渐靠 近，直至不能靠近为止（r< r0 ）．在整个 过程中两分子间相互作用的势能（ ） D A．一直增加 B．一直减小 C．先增加后减小 D．先减小后增加
5.若已知分子势能增大，则在这个过 程中（A C ） A．一定克服分子力做功 B．分子力一定减小 C．分子间距离的变化情况无法 确定 D．以上说法都不正确
三、物体的内能
1．物体的内能：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．也 叫做物体的热力学能．
2．任何物体都具有内能．因为一切物体都是 由不停地做无规则热运动并且相互作用着的 分子所组成．
3．决定物体内能的因素 （1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的 摩尔数、温度和体积三个因素决定． （2）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．
物体 内能
•物体的内能与温度和体积有关
物 体 的 内 能
分子 动能 •分子因热运动而具有的能量 •同温度下各分子的分子动能ＥK 不同
•分子动能的平均值仅和温度有关
分子 势能
•分子间因有相互作用力而具有的、由它 们相对位置决定的能量 • r＜r0时,r↓→ＥP↑;ｒ＞ｒ0时,r↑→ＥP↑。 ｒ＝ｒ0时，ＥP最低 •ＥP随物态的变化而变化 •物体内所有分子的ＥK 和ＥP 总和