2018版高中物理第一章分子運(yùn)動(dòng)論學(xué)案（打包6套）粵教版選修.zip

2018版高中物理第一章分子運(yùn)動(dòng)論學(xué)案（打包6套）粵教版選修.zip,2018,高中物理,第一章,分子運(yùn)動(dòng)論,打包,粵教版,選修 第五節(jié) 物體的內(nèi)能 第六節(jié) 氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律目標(biāo)定位 1.知道溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，明確分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系.2.理解內(nèi)能的概念及其決定因素.3.知道氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，了解氣體分子速率按統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布一、分子動(dòng)能導(dǎo)學(xué)探究分子處于永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)中，因而具有動(dòng)能(1)為什么研究分子動(dòng)能的時(shí)候主要關(guān)心大量分子的平均動(dòng)能？(2)物體溫度升高時(shí)，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大嗎？(3)物體做高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其分子的平均動(dòng)能會(huì)增大嗎？答案(1)分子動(dòng)能是指單個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，但分子是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的，因此各個(gè)分子的動(dòng)能以及一個(gè)分子在不同時(shí)刻的動(dòng)能都不盡相同，所以研究單個(gè)分子的動(dòng)能沒(méi)有意義，我們主要關(guān)心的是大量分子的平均動(dòng)能(2)溫度是大量分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計(jì)的意義，對(duì)于單個(gè)分子，溫度是沒(méi)有意義的，所以物體溫度升高時(shí)，某一個(gè)分子的動(dòng)能可能減小，也可能不變(3)分子的平均動(dòng)能與宏觀物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無(wú)關(guān)知識(shí)梳理1溫度在宏觀上是物體冷熱程度的標(biāo)志，在微觀上是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志2分子動(dòng)能的理解(1)由于分子熱運(yùn)動(dòng)的速率大小不一，因而我們關(guān)心的是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能(2)溫度是大量分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，但對(duì)單個(gè)分子沒(méi)有意義同一溫度下，各個(gè)分子的動(dòng)能不盡相同(3)分子的平均動(dòng)能決定于物體的溫度(4)分子的平均動(dòng)能與宏觀上物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)(填“有”或“無(wú)”)二、分子勢(shì)能導(dǎo)學(xué)探究功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分子力做功對(duì)應(yīng)什么形式的能量變化呢？答案分子力做功對(duì)應(yīng)分子勢(shì)能的變化知識(shí)梳理分子勢(shì)能是由分子間相對(duì)位置決定的勢(shì)能，它隨物體體積的變化而變化，與分子間距離r的關(guān)系為：1當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r增大時(shí)，分子力做負(fù)(填“正”或“負(fù)”)功，分子勢(shì)能增大(填“增大”或“減小”)2當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，r減小時(shí)，分子力做負(fù)(填“正”或“負(fù))功，分子勢(shì)能增大(填“增大”或“減小”)3當(dāng)rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小(填“最大”或“最小”)4如果取兩個(gè)分子間相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)(此時(shí)分子間作用力可忽略不計(jì))的分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系可用如圖1所示的實(shí)線(xiàn)表示(分子力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中虛線(xiàn)所示)圖1三、內(nèi)能1內(nèi)能：物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和2任何物體在任何溫度下都具有內(nèi)能因?yàn)橐磺形矬w都是由做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子組成的3內(nèi)能的決定因素(1)從微觀上看，物體的內(nèi)能大小由組成物體的分子總數(shù)、分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子間距離三個(gè)因素決定(2)從宏觀上看，物體的內(nèi)能由物體的物質(zhì)的量、溫度和體積三個(gè)因素決定(3)理想氣體的內(nèi)能：理想氣體忽略了氣體分子的相互作用力和分子勢(shì)能，理想氣體的內(nèi)能是所有分子動(dòng)能的總和，只跟溫度有關(guān)4內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別：與內(nèi)能不同，機(jī)械能是由物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度、相對(duì)參考面的高度、物體形變大小等決定的能量，它是對(duì)宏觀物體整體來(lái)說(shuō)的聯(lián)系：物體具有內(nèi)能的同時(shí)也可以具有機(jī)械能當(dāng)物體的機(jī)械能增加時(shí)，內(nèi)能不一定(填“一定”或“不一定”)增加，但機(jī)械能與內(nèi)能之間可以相互轉(zhuǎn)化四、氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律1由于物體是由大量分子組成的，這些分子并沒(méi)有統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)步調(diào)，單獨(dú)來(lái)看，各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的，帶有偶然性，但從總體來(lái)看，大量分子的運(yùn)動(dòng)服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律2氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等3大量氣體分子的速率分布呈現(xiàn)中間多、兩頭少的規(guī)律4溫度升高時(shí)，所有分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率增大，即大部分分子的速率增大，但也有少數(shù)分子的速率減小，這也是統(tǒng)計(jì)規(guī)律的體現(xiàn).一、分子動(dòng)能例1(多選)關(guān)于分子的動(dòng)能，下列說(shuō)法中正確的是()A物體運(yùn)動(dòng)速度大，物體內(nèi)分子的動(dòng)能一定大B物體的溫度升高，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大C物體的溫度降低，物體內(nèi)大量分子的平均動(dòng)能一定減小D物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能與物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)答案CD解析分子的動(dòng)能與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，溫度升高，分子的平均動(dòng)能一定增大，但對(duì)單個(gè)分子來(lái)講，其動(dòng)能可能增大也可能減小二、分子勢(shì)能例2甲、乙兩分子相距較遠(yuǎn)(此時(shí)它們之間的分子力可以忽略)，設(shè)甲固定不動(dòng)，在乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過(guò)程中，關(guān)于分子勢(shì)能的變化情況，下列說(shuō)法正確的是()A分子勢(shì)能不斷增大B分子勢(shì)能不斷減小C分子勢(shì)能先增大后減小D分子勢(shì)能先減小后增大答案D解析rr0時(shí)，靠近時(shí)引力做正功，Ep減??；rr0時(shí)，靠近時(shí)斥力做負(fù)功，Ep增大三、內(nèi)能例3下列說(shuō)法正確的是()A鐵塊熔化成鐵水的過(guò)程中，溫度不變，內(nèi)能也不變B物體運(yùn)動(dòng)的速度增大，則物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能增大CA、B兩物體接觸時(shí)有熱量從物體A傳到物體B，這說(shuō)明物體A的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能DA、B兩物體的溫度相同時(shí)，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分子的平均速率也可能不同答案D解析解答本題的關(guān)鍵是對(duì)溫度和內(nèi)能這兩個(gè)概念的理解溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能是所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故溫度不變時(shí)，內(nèi)能可能變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤兩物體溫度相同，內(nèi)能可能不同，分子的平均動(dòng)能相同，但由km2知，分子的平均速率可能不同，故D項(xiàng)正確最易出錯(cuò)的是認(rèn)為有熱量從A傳到B，A的內(nèi)能肯定大，其實(shí)有熱量從A傳到B，只說(shuō)明A的溫度高，內(nèi)能大小還要看它們的總分子數(shù)和分子勢(shì)能這些因素，故C項(xiàng)錯(cuò)誤機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度與分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能無(wú)關(guān)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤故正確答案為D.四、氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律例4在一定溫度下，某種氣體的分子速率分布應(yīng)該是()A每個(gè)分子速率都相等B每個(gè)分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很少C每個(gè)分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的D每個(gè)分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很多答案B解析本題考查理想氣體的速率分布規(guī)律，解決本題的關(guān)鍵是要熟知?dú)怏w分子速率分布曲線(xiàn)，由麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律知，氣體分子速率大部分集中在某個(gè)數(shù)值附近，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很少，所以B正確1(分子動(dòng)能)下列關(guān)于物體的溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系，說(shuō)法正確的是()A某物體的溫度是0 ，說(shuō)明物體中分子的平均動(dòng)能為零B物體溫度升高時(shí)，每個(gè)分子的動(dòng)能都增大C物體溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大D物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，則物體的溫度越高答案C解析某種氣體溫度是0 ，物體中分子的平均動(dòng)能并不為零，因?yàn)榉肿釉谟啦煌Ｏ⒌剡\(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；當(dāng)溫度升高時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)加劇，平均動(dòng)能增大，但并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增大，B錯(cuò)，C對(duì)；物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，物體的動(dòng)能越大，這并不能代表物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，所以物體的溫度不一定高，D錯(cuò)2(分子勢(shì)能)(多選)圖2為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線(xiàn)下列說(shuō)法正確的是()圖2A當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零D在r由r1變到r2的過(guò)程中，分子間的作用力做負(fù)功答案BC解析當(dāng)rr1時(shí)，r減小，Ep增大，說(shuō)明克服分子間作用力做功，也說(shuō)明分子間作用力表現(xiàn)為斥力，因此選項(xiàng)B正確r1rr2時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而減小，說(shuō)明分子力做正功，因此分子間作用力表現(xiàn)為斥力，所以選項(xiàng)A、D均錯(cuò)rr2時(shí)分子間作用力為零，故選項(xiàng)C正確3(內(nèi)能)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法中正確的是()A機(jī)械能可以為零，但內(nèi)能永遠(yuǎn)不為零B溫度相同、質(zhì)量相同的物體具有相同的內(nèi)能C溫度越高，物體的內(nèi)能越大D0 C的冰的內(nèi)能與等質(zhì)量的0 C的水的內(nèi)能相等答案A解析機(jī)械能是宏觀能量，當(dāng)物體的動(dòng)能和勢(shì)能均為零時(shí)，機(jī)械能就為零；而物體內(nèi)的分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且存在相互作用力，所以物體的內(nèi)能永不為零，A項(xiàng)對(duì)；物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度和體積有關(guān)，B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤，故選A.4(氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律)如圖3是氧氣分子在不同溫度(0 和100 )下的速率分布圖，由圖可得()圖3A同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律B隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大C隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例增加D隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小答案A解析溫度升高后，并不是每一個(gè)氣體分子的速率都增大，而是氣體分子的平均速率變大，并且速率小的分子所占比例減小，則B、C、D錯(cuò)誤；同一溫度下，氣體分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，A正確題組一分子動(dòng)能1關(guān)于溫度，下列說(shuō)法正確的是()A溫度升高，每個(gè)分子的動(dòng)能都變大B物體運(yùn)動(dòng)速度越大，分子總動(dòng)能越大，因而物體溫度也越高C一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的速率越大，該分子的溫度越高D溫度是大量分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志答案D解析溫度升高，分子的平均動(dòng)能變大，而不是每個(gè)分子的動(dòng)能都變大，故A錯(cuò)物體宏觀運(yùn)動(dòng)的速度對(duì)應(yīng)的是機(jī)械能(動(dòng)能)，與分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能無(wú)關(guān)，與物體的溫度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)；溫度是對(duì)大量分子而言的，是統(tǒng)計(jì)、平均的概念，對(duì)單個(gè)分子無(wú)意義，C錯(cuò)2下列說(shuō)法中正確的是()A只要溫度相同，任何物體分子的平均動(dòng)能相同B分子動(dòng)能指的是由于分子定向運(yùn)動(dòng)具有的能C10個(gè)分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和就是這10個(gè)分子的內(nèi)能D溫度高的物體中的每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率一定大于溫度低的物體中的每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率答案A解析溫度相同，物體分子的平均動(dòng)能相同，故A正確；分子動(dòng)能指的是由于分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)而具有的能，B錯(cuò)誤；物體內(nèi)能是對(duì)大量分子而言的，對(duì)于10個(gè)分子無(wú)意義，故C錯(cuò)誤；溫度高的物體分子的平均運(yùn)動(dòng)速率大(相同物質(zhì))，但具體的每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率是不確定的，可能大于平均運(yùn)動(dòng)速率，也可能等于平均運(yùn)動(dòng)速率，也可能小于平均運(yùn)動(dòng)速率，故D錯(cuò)誤題組二分子勢(shì)能3(多選)關(guān)于分子勢(shì)能和物體體積的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A當(dāng)物體體積增大時(shí)，其分子勢(shì)能必定增大B當(dāng)物體體積增大時(shí)，其分子勢(shì)能不一定增大C當(dāng)物體體積減小時(shí)，其分子勢(shì)能必定減小D當(dāng)物體體積不變時(shí)，其分子勢(shì)能一定不變答案BD解析物體的分子勢(shì)能與體積不是單值對(duì)應(yīng)的關(guān)系，物體體積增大(減小)，分子勢(shì)能不一定增大(減小)，而體積不變，分子勢(shì)能一定不變4下列情況分子勢(shì)能一定減小的是 ()A分子間距離減小時(shí)B分子間表現(xiàn)為斥力且分子間距離增大時(shí)C分子動(dòng)能增大時(shí)D分子間作用力做負(fù)功時(shí)答案B解析當(dāng)分子間距離減小時(shí)，引力可能做正功，也可能做負(fù)功，所以分子勢(shì)能可能增大也可能減小，A錯(cuò)誤；當(dāng)分子間表現(xiàn)為斥力且分子間距離增大時(shí)，分子間的作用力做正功，分子勢(shì)能減小，B正確；分子動(dòng)能與分子勢(shì)能沒(méi)有關(guān)系，C錯(cuò)誤；分子間的作用力做負(fù)功時(shí)，分子勢(shì)能增大，D錯(cuò)誤5下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力F和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線(xiàn)是()答案B解析當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨分子間距離r增大，分子勢(shì)能Ep增大當(dāng)rr0時(shí)，分子力為零，此時(shí)分子勢(shì)能最小故選項(xiàng)B正確題組三內(nèi)能6下列說(shuō)法正確的是()A分子的動(dòng)能與分子的勢(shì)能的和叫做這個(gè)分子的內(nèi)能B物體的分子勢(shì)能由物體的溫度和體積決定C物體的速度增大時(shí)，物體的內(nèi)能增大D物體的動(dòng)能減小時(shí)，物體的溫度可能增加答案D解析內(nèi)能是對(duì)物體內(nèi)所有分子而言的，單個(gè)分子無(wú)內(nèi)能可言，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體的分子勢(shì)能由分子間距離決定，宏觀上表現(xiàn)為由物體的體積決定，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體的宏觀速度與物體的內(nèi)能沒(méi)有關(guān)系，物體的動(dòng)能與物體的溫度沒(méi)有關(guān)系，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確7下列關(guān)于物體內(nèi)能和機(jī)械能的說(shuō)法正確的是()A物體的內(nèi)能大，則機(jī)械能也一定大B一切物體都具有內(nèi)能C當(dāng)物體靜止時(shí)，物體的內(nèi)能為零D內(nèi)能是物體的機(jī)械能的另一種說(shuō)法答案B解析內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能，二者沒(méi)有必然的聯(lián)系，A、C、D錯(cuò)誤；由于分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故一切物體皆有內(nèi)能，B正確8以下說(shuō)法正確的是()A溫度相等的兩塊鐵(固體)，其內(nèi)能一定相等B溫度不等的兩物體，其內(nèi)能一定不等C兩物體的內(nèi)能相等，其分子平均動(dòng)能一定相等D兩塊相同物質(zhì)組成的物體(固體)，質(zhì)量相等，溫度相同，體積相同，則內(nèi)能一樣大答案D解析溫度相等的兩塊鐵，因?yàn)椴恢榔滟|(zhì)量、體積是否相等，那么其內(nèi)能不一定相等，所以A錯(cuò)；而對(duì)于溫度不等的兩物體，分子平均動(dòng)能不一樣大，但由于分子勢(shì)能、質(zhì)量等因素不確定，就有可能使內(nèi)能一樣大，因此B錯(cuò)；同樣的道理可知C也錯(cuò)物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度、體積決定，故選項(xiàng)D正確9三個(gè)瓶子分別盛有質(zhì)量相同的氫氣、氧氣和氮?dú)?，它們的溫度相同，則分子平均速率最大的是_；在不計(jì)分子勢(shì)能的情況下，氣體內(nèi)能最大的是_答案氫氣氫氣解析 它們的平均動(dòng)能相同，即mOvO2mNvN2mHvH2，而分子質(zhì)量的大小關(guān)系為mOmNmH，所以有vHvNvO，又因三種氣體的質(zhì)量相同，氫氣的分子總數(shù)最多，由氣體內(nèi)能E內(nèi)Nk可知，氫氣內(nèi)能最大題組四氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律10.伽耳頓板可以演示統(tǒng)計(jì)規(guī)律如圖1所示，讓大量小球從上方漏斗形入口落下，則下圖中能正確反映最終落在槽內(nèi)小球的分布情況的是()圖1答案C解析如果從入口處投入單個(gè)小球，與鐵釘碰撞后會(huì)落入哪一個(gè)狹槽是偶然的、隨機(jī)的，少量小球投入后，落入各狹槽的分布情況也帶有偶然性但是，從入口處同時(shí)(或先后)投入大量小球，落入各槽的分布情況則是確定的多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)可知，小球在各槽內(nèi)的分布是不均勻的，以中間槽最多，兩邊最少，故C正確11(多選)關(guān)于封閉在容器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A氣體中的每個(gè)分子的速率必定增大B有的分子的速率可能減小C速率大的分子數(shù)目增加D“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律改變答案BC解析對(duì)每個(gè)分子無(wú)法判斷速率的變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；但總體上速率大的分子數(shù)目在增加，C項(xiàng)正確；無(wú)論溫度如何變化，“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律不會(huì)變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤12下表反映了氧氣分子的速率分布：速率區(qū)間v/(ms1)不同溫度下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率(%)0 100 100以下1.40.71002008.15.420030017.011.930040021.417.440050020.418.650060015.116.76007009.212.97008004.57.98009002.04.6900以上0.93.9如果以橫坐標(biāo)上的各等長(zhǎng)區(qū)間表示相應(yīng)的速率范圍，以縱坐標(biāo)表示單位速率間隔分子數(shù)占總分子數(shù)的比率，那么可以用直方圖表示出一定溫度下分子速率的分布，如圖2所示圖2由以上表格和圖象，從兩個(gè)方面論述一下所反映出的物理規(guī)律答案(1)一定溫度下(0 )，氣體分子速率在中間(300400 ms1)最多，大于400 ms1或小于300 ms1較少，即反映出“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律(2)溫度升高，由0 升到100 ，速率大的占的比例增多，分布曲線(xiàn)的峰值向速率大的一方移動(dòng)，但“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律不變11