【學案】(廣東版)2015屆高考物理總復習(重難點突破+題型探究)第十二章第1課分子動理論熱力學定律課件

1、第一單元熱第一單元熱 學學 理理 論論第第1 1課分子動理論熱力學定律課分子動理論熱力學定律第十二章熱學第十二章熱學1.布朗運動與分子熱運動布朗運動分子熱運動 研究對象懸浮在液(氣)體中的固體小顆粒分子形成原因由分子無規(guī)則運動撞擊力的不平衡引起的，是分子運動的反映是分子本身的特征運動條件固體小顆粒在液體(或氣體)中的運動一切狀態(tài)(固、液、氣)的物體中的分子都做熱運動共同特點都是永不停息的無規(guī)則運動，都隨溫度的升高而變得更加激烈2.分子間的相互作用力如圖所示，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快rr0時，F(xiàn)引F斥，分子力F0；rr0時，F(xiàn)引

2、和F斥都隨距離的增大而減小，但F斥比F引減小得更快，分子力F表現(xiàn)為引力；r10r0(109 m)時，F(xiàn)引、F斥迅速減弱，幾乎為零，分子力F0.3分子勢能分子勢能是由分子間相對位置決定的，它隨著物體體積的變化而變化，與分子間距離的關(guān)系為：(1)當rr0時，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子引力做負功，分子勢能增大；(2)當rr0時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子斥力做負功，分子勢能增大；(3)當rr0時，分子勢能最小，但不一定為零，可為負值，因為可選兩分子相距無窮遠時分子勢能為零(4)分子勢能曲線如圖所示4對分子動理論的兩點說明(1)布朗運動既不是固體分子的運動，也不是液體(或氣體)分子

3、的運動，而是固體小顆粒的運動(2)氣體分子做無規(guī)則運動時，氣體分子速率按一定的規(guī)律分布，表現(xiàn)為“中間多，兩頭少”5對熱力學第一定律的理解(1)改變內(nèi)能的兩種方法：做功和熱傳遞兩種方法的區(qū)別：結(jié)果等效，都能改變內(nèi)能內(nèi)能與熱量區(qū)別：內(nèi)能是狀態(tài)量，熱量是過程量，只有發(fā)生熱傳遞，內(nèi)能發(fā)生變化時，才有吸收或放出熱量，因此不能說一個系統(tǒng)含有多少熱量.符號WQU外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少(2)對公式UQW符號的規(guī)定(3)幾種特殊情況：若過程是絕熱的，則Q0，WU，外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加若過程中不做功，即W0，則QU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加若過程

4、的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U0，則WQ0或WQ，外界對物體做的功等于物體放出的熱量布朗運動與分子的無規(guī)則運動【例1】(2013廣州模擬)(雙選)下列關(guān)于布朗運動的敘述，正確的是()A懸浮小顆粒的運動是雜亂無章的B液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運動越緩慢，當液體的溫度為0 時，固體小顆粒的運動就會停止C被凍結(jié)在冰塊中的小炭粒不能做布朗運動，是因為冰中的水分子不運動D做布朗運動的固體顆粒越小，布朗運動越明顯解析：據(jù)布朗運動的特點知A項正確，B項錯誤；因為分子運動永不停息，不論在固體還是液體中，分子都在永不停息地做無規(guī)則運動，故C項錯誤；當顆粒越小時，各方向上的受力越不易平衡，且顆粒小，質(zhì)量小，慣性

5、小，運動狀態(tài)容易改變，布朗運動越明顯，故D項正確答案：AD分子間相互作用的問題【例2】 分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則()A分子間引力隨分子間距的增大而增大B分子間斥力隨分子間距的減小而增大C分子間相互作用力隨分子間距的增大而增大D分子間相互作用力隨分子間距的減小而增大解析：分子力隨分子間距變化的情形如右圖所示當分子距離等于r0時，分子力為零；當分子距離小于r0時，分子力表現(xiàn)為斥力；當分子距離大于r0時，分子力表現(xiàn)為引力，且引力先變大后變小，最后分子力等于零答案：B方法點竅通過把分子間表現(xiàn)出的力畫成圖象，就能準確把握分子的特點，熟知分子間斥力、引力及合力

6、隨分子間的距離的變化規(guī)律分子力做功及分子勢能【例3】(雙選)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0.相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是()A在rr0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小B在rr0階段，F(xiàn)做負功，分子動能減小，勢能減小C在rr0時，分子勢能最小，動能最大D在rr0時，分子勢能為零解析：在rr0時，分子作用力表現(xiàn)為引力，在兩分子靠近時，引力做正功，分子勢能減小，分子動能增大，選項A正確；在rr0時，分子作用力表現(xiàn)為斥力，在兩分子靠近時，斥力做負功，分子勢能增大，

7、分子動能減小，選項B錯誤；在rr0時，引力和斥力相等，分子力為零，分子勢能最小，分子動能最大，選項C正確、D錯誤答案：AC方法點竅分子勢能與分子力做功的關(guān)系分子勢能的變化與重力勢能、電勢能等變化相似，以相距較遠的兩個分子互相靠近為例(1)開始時，分子之間距離rr0，分子力為引力，分子靠近時引力做正功，分子勢能減小(2)當分子靠近到rr0時，為分子引力和斥力的轉(zhuǎn)折點，分子力由做正功轉(zhuǎn)變?yōu)樽鲐摴Γ瑒菽苡蓽p小轉(zhuǎn)變?yōu)樵龃?，故此時分子勢能最小(3)當分子繼續(xù)靠近時，rr0，分子力為斥力，斥力做負功，則分子勢能增大熱力學定律及能量守恒定律的理解及應(yīng)用【例4】一定質(zhì)量的理想氣體(分子力不計)，體積由V膨脹到V.如果通過壓強不變的過程實現(xiàn)，對外做功大小為W1，傳遞熱量的值為Q1，內(nèi)能變化為U1；如果通過溫度不變的過程來實現(xiàn)，對外做功大小為W2，傳遞熱量的值為Q2，內(nèi)能變化為U2，則()AW1W2，Q1U2BW1W2，Q1Q2，U1U2C