新課標(biāo)人教版1-2選修一12物體的內(nèi)能5(編輯修改稿)
2024-12-26 02:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間的距離增大而增大。這種情況與彈簧被拉伸時(shí)彈性勢(shì)能增大是相似的。如圖 1 中彈簧拉伸， Ep 增大。 從以 上兩種情況綜合分析，分子間距離以 r0為數(shù)值基準(zhǔn)， r 不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大。所以說，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)。如果分子間距離是無限遠(yuǎn)時(shí)，取分子勢(shì)能為零值，分子間距離從無限遠(yuǎn)逐漸減少至 r0以前過程，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，而且距離減少，分子引力做正功，分子勢(shì)能不斷減小，其數(shù)值將比零還小為負(fù)值。當(dāng)分子間距離到達(dá) r0以后再減小，分子作用力表現(xiàn)為斥力，在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，使分子勢(shì)能增大。其數(shù)值將從負(fù)值逐漸變大至零，甚至為正值。分子勢(shì)能隨分子間距離 r 的變化情況可以在圖 2 的圖象中表現(xiàn)出 來。從圖中看到分子間距離在 r0處，分子勢(shì)能最小。 既然分子勢(shì)能的大小與分子間距離有關(guān)，那么在宏觀上什么物理量能反映分子勢(shì)能的大小變化情況呢？如果對(duì)于確定的物體，它的體積變化，直接反映了分子間的距離，也就反映了分子間的勢(shì)能變化。所以分子勢(shì)能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。 （ 1）物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內(nèi)能的。 提問學(xué)生：宏觀量中哪些物理量是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子勢(shì)能的標(biāo)志？ 根據(jù)學(xué)生的回答，引導(dǎo)到一個(gè)確定的物體，分子總數(shù)是固定的，那么這物體的內(nèi)能大小是由宏觀量 —— 溫度和體積決定的。如果不是確定的物體，那么物體的內(nèi)能大小是由質(zhì)量、溫度、體積和物態(tài)來決定。 課堂討論題：下列各個(gè)實(shí)例中，比較物體的內(nèi)能大小，并說明理由。 ① 一塊鐵由 15℃ 升高到 55℃ ，比較內(nèi)能。 ② 質(zhì)量是 lkg50℃ 的鐵塊與質(zhì)量是 0． lkg50℃ 的鐵塊，比較內(nèi)能。 ③ 質(zhì)量是 lkg100℃ 的水與質(zhì)量是 lkg100℃ 的水蒸氣，比較內(nèi)能。 （ 2）物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著機(jī)械能
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