这种情形与弹簧被压缩时弹性势能增大是相似的。
⑶、当r>r0时，分子力表现为引力，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。
这种情形与弹簧被拉伸时弹性势能增大是相似的。
由此可见：
分子间的距离以r0为基准，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。
如果选r=∞处为零势能参考点，分子势能EP随分子间距离r的变化情况为：
4、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。
（三）、物体的内能：
1、物体的内能：
物体里所有分子动能和势能的总和叫物体的内能。
一切物体都有内能。
2、物体内能的决定因素：
⑴、从宏观上看：
物体内能的大小由物体所含的分子数、温度和体积三个因素决定。
⑵、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。
3、内能与机械能的区别：
内能是物体内所有分子的动能和势能的总和，由物体所含的分子数、温度和体积决定；而机械能是物体所具有的动能和势能的总和，由整个物体的机械运动和与其它物体间的相对位置决定。
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。
（四）、改变物体内能的两种方式：
1、做功可以改变物体的内能：
外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。
演示：
在一个厚壁玻璃筒里放一块棉花，尽快压下活塞，可看到棉花燃烧起来。
2、热传递可改变物体的内能：
物体吸收热量，物体的内能增加；物体放出热量，物体的内能减少。
演示：
让一名同学手握铁丝的一端，将铁丝的另一端放在点燃的酒精灯的火焰上灼烧，一会就觉得发烫。
3、做功和热传递在本质上的区别：
“做功”是其它形式的能和内能之间的转化；而“热传递”是物体间内能的转移。
4、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
例：
一根锯条，它的温度升高，内能增加，我们可以对它做功，也可以使它吸收热量。
5、热量与内能、热量与温度的主要区别：
⑴、“内能”是物体里所有分子动能和势能的总和，而“热量”是在热传递过程中物体内能改变的量度，且“内能”是状态量，而“热量”是过程量。
两者有本质的区别。
离开热传递过程，谈“热量”的多少是毫无意义的，我们只能说：
“在某一热传递过程中物体吸收或放出了多少热量”，而绝不能说“某物体在某一状态下具有多少热量”。
⑵、“温度”是状态量，“热量”是过程量，它们之间的联系只表现在热传递的过程中，绝不能认为“温度越高的物体含有的热量越多”。
根据我们学习力学的经验，物体之间有了作用力，作用力就有可能做功，做功就有能量的转换。
在微观空间是不是这样呢？
答案是肯定的。
§11－4物体的内能热量
1、知道什么是分子的动能，知道温度是物体分子的平均动能的标志
2、知道什么是分子的势能，了解决定分子势能的微观因素和宏观因素
3、掌握物体内能的概念，知道内能和那些宏观因素有关
4、了解改变内能的两种方式
【教学重点】物体的内能，决定内能的宏观因素
【教学难点】分子势能变化和分子力、分子间距的关系
【教具】厚壁玻璃汽缸（含活塞）、药棉、乙醚
○、引入
学生答问：
1、分子力的作用范围是多大？
2、在分子力的作用范围内，分子力的大小变化规律怎样？
3、在分子力的作用范围内，分子力的方向变化规律怎样？
随着分子力介绍的结束，分子动理论的这个单元也就告一个段落。
在力学中，我们已经知道了，思考和解决物理问题的两大基本途径：
动力学途径和能量动量途径。
大的、方向性的东西，在不同的领域都是适用的。
在热学的研究中，我们也可以从能量的角度得出相关规律——
一、分子的动能温度
师：
所有运动的物体都有动能，分子有质量、有速度，还能对悬浮在其中的颗粒产生撞击力，所以分子有动能是必然的。
这种动能叫分子动能。
启发式提问：
根据你对布朗运动实验的观察，分子运动有什么特点？
生：
杂乱无章，在同一时刻，同一物体内的分子运动方向不相同，分子的运动速率也不相同，有的速率大，有的速率小，而绝大多数分子具有中等大小的速率。
（*它们的速率随分子个数的分布是一个复杂的函数——称麦克斯韦速率分布。
）
师：
所以研究每个分子的动能显得毫无必要。
科学家们引进了平均动能的概念。
师：
学习布朗运动和扩散现象时，我们知道布朗运动与扩散现象都与温度有关，温度越高，布朗运动越激烈，扩散也越快。
这说明温度升高后分子无规则运动加剧。
也就是说，温度升高，分子热运动的平均动能增大。
可见，温度是物体分子平均动能的标志。
即温度高时，平均动能大，温度低时，平均动能小，（*定量的规律是正比关系=kT…）所以我们说温度是物体分子平均动能的标志
这里所说的标志，事实上暗示了这样的潜台词：
对于某个给定的物体，分子的平均动能只与温度这个单一的参量相关。
很显然，要改变物体分子的平均动能，只要改变宏观参量——温度——即可
二、分子势能
师：
地面上的物体与地球之间有相互作用力，因此，物体具有重力势能；发生了形变的弹簧各部分存在着相互作用力，因此在它们的相对位置发生变化时，它们之间便有弹性势能；分子间也存在着相互作用力，所以分子也具有由它们的相对位置所决定的能，称为分子势能。
下面我们对分子力做类似的研究——
板图：
在图1中，上图展示有甲、乙两个原来相距为r0的分子，并且假定甲分子是固定的。
中图展示了，当把乙分子向甲靠近时…
学生活动，做功的定性讨论…
下图展示了，当把乙分子远离甲分子时…
学生活动，做功的定性讨论…
进一步的研究还表明，分子力做功也具有和路径无关的特点，因此我们就可以用势能的变化来量度分子力做功的情况。
势能的变化与间距r相关，也就是与分子间的相对位置相关，所以说——
根据前面重力势能的定义方式，我们可以得知…
学生归纳：
r＞r0时，分子势能随r的变化关系；r＜r0时，分子势能随r的变化关系。
设问：
在宏观的世界里，分子间距的改变体现为物体什么参量的改变？
——是体积。
所以说，物体体积的改变，将是分子势能改变的外部标志。
过渡：
在力学世界里，动能和势能构成了机械能，在热学世界里，分子的动能和势能构成了——
三、物体的内能
物体内能：
物体中分子动能和分子势能的总合
设问：
在这个定义中，我们应该注意哪些关键词呢？
首先，已有的分子动能和分子势能做过的介绍，既然平均动能由温度决定，势能由体积决定，我们可以想象，物体的内能肯定同时与宏观量温度和体积相关。
其次，我们还要注意，定义中说起分子动能时，是指的平均动能吗？
学生：
不是。
（是总动能！
）
提问：
总动能和平均动能有什么关系？
学生：
总动能等于平均动能乘以分子总数（*即Σεk=N）。
提问：
那么我们除了想到内能和问题体积相关外还会和什么因素相关？
学生：
分子总数→摩尔数→质量数。
归纳表述：
决定物体内能的宏观参量是温度、体积和摩尔数。
E内=Ek+Ep=N
k+Ep（决定于T、V、分子数N）
四、改变内能的两种方式
看到内能和温度相关，我们就会想到和温度相关的物理现象：
热传递。
热传递可以改变物体的温度，所以它是改变物体内能的方式之一。
谈到温度改变，谈到热传递，我们就会想到初中的知识，并想到经常挂在嘴边的一个词：
热量。
热量和我们今天讲的内能有什么关系呢？
我们介绍了改变内能的另一种方式之后，再回过头看这个问题。
我们已经知道，体积改变可以改变分子势能，也就能改变物体的内能。
而要改变一个物体的体积，是必须要做功的，所以，做功也是改变物体内能的方式之一。
下面看一个演示——
演示：
急速压迫玻璃汽缸中的气体，可以引燃沾有乙醚的药棉…
原因分析：
空气内能增大，温度升高…
类似这样的素材，让学生寻找…
改变内能的两种方式：
做功和热传递
虽然，虽然做功和热传递都能改变物体的内能，但在深层次的原因方面，它们是不同的。
从我们刚才压缩空气的过程看，空气的内能增加了，消耗的是什么能？
（生物能、机械能。
）做功是能量转化的量度，所以，做功改变内能事实上内能和其它形式能的转化。
但是，热传递呢？
高温物体向低温物体传热的直接后果是什么？
（前者降温，后者升温。
）用今天的话来讲，前者内能减少了，后者内能增加了，所以，热传递完成的仅仅是内能的转移——同种形式能的转移。
说到这里，我们应该比较清楚了，热量是一个量度内能改变的过程量，和内能的区别在于，我们不能说某一个状态物体具有多少热量，但可以说某状态具有多少内能；它们关系确实非常近，但内能这个概念比起热量，用起来的场合会更多一些。
五、小结
本节我们学习的东西很多，接受的信息量很大，要在短时间内完整、准确地掌握每一个知识点是有困难的。
希望大家能抓住新知识和老知识的联系，抓住本堂课各知识点的联系，这样可能会有所帮助。
分子动能和分子势能是为物体内能做铺垫，但内能并不完全是前两者的相加，还有一个总量上升的问题。
但是改变内能的因素和动能、势能是有密切联系的，往后面也映射了改变内能的两种途径。
今天，我们能够定性的理解这些联系就很不错了。
至于定量的规律，后面课程会进一步介绍。
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