2017-2018学年人教版选修3-3 第七章第五节内能 学案
2017-2018学年人教版选修3-3 第七章第五节内能 学案第2页

探究:由于水为液体,根据V=,由于两杯水的质量相同,故可以得出这两杯水的体积相同,由n=两杯水的分子数几乎相同.由以上两个条件,可以得出这两杯水的分子势能几乎相等,由于内能是分子热运动平均动能和分子势能的和,由于分子势能几乎相同,所以只要判断平均动能的大小即可进行比较,而平均动能只取决于温度的高低,只要测出两杯水的温度就可以判断两杯水的内能大小了.

探究结论:可以通过温度计测量其温度的方法进行判断.

典题精讲

【例1】 甲、乙两分子相距较远(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,关于分子势能的变化情况,下列说法正确的是( )

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

思路解析:从分子间的作用力与分子间的距离的关系知道,当分子间距离大于r0时,分子间表现为引力;当分子间距离小于r0时,分子间表现为斥力;当分子间距离大于10r0时,分子间的作用力十分小,可以忽略.所以,当乙从较远处向甲尽量靠近的过程中,分子力先是对乙做正功,而由做功与分子势能变化的关系知道,若分子力做正功,分子势能减小;后是分子力对乙做负功或者乙克服分子力做功,而由做功与分子势能变化的关系知道,若分子力做负功,分子势能增加,因此当乙尽量向甲靠近的过程中,分子势能是先减小后增大.

答案:D

【例2】 关于分子势能,下列说法中正确的是(设两分子间距无穷远时分子势能为0)( )

A.体积增大,分子势能增大,体积缩小,分子势能减小

B.当分子间距离r=r0时,分子间合力为0,所以分子势能为0

C.当分子间作用力为引力时,体积越大,分子势能越大

D.当分子间作用力为斥力时,体积越大,分子势能越大

思路解析:设想两个分子间距处于无穷远处(r>10-9 m),此时分子间势能为0,当两个分子越来越近,分子间引力做正功,分子势能减小,当r=r0时,分子势能减小到最小为负值,故选项B错误.分子力为引力时,体积越大,分子间距越大,分子间引力做负功,分子势能增大;分子力为斥力时,体积越大,分子间距越大,分子间斥力做正功,分子势能减小,故选项A与D错,C对.

答案:C

【例3】 金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是( )

A.迅速向里推活塞 B.迅速向外拉活塞

C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外拉活塞

思路解析:要使柴油与空气的混合物达到燃点,必须使其温度升高,即增大其内能,要增加内能可以有两种方法:一是对物体做功,二是对物体传递热量,而B、D都是向外拉活塞,是气体对外做功,内能减小,错误.向里推活塞对内能做功时,气体内能增加,温度升高,但导热的金属气缸向外放热,如果推得太缓慢,散失的热量会很多,达不到燃点,C错误.所以必须迅速向里推活塞.

答案:A

【例4】 关于物体的内能,下列说法中正确的是( )

A.相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能的增量一定相同