江蘇省南京三中（六中校區(qū)）2020學年高中物理下學期 10.3熱力學第一定律 能量守恒定律10.4熱力學第二定律學案 蘇教版選修3-3

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1、江蘇省南京三中（六中校區(qū)）2020學年高中物理下學期學案 【學習目標】 重 點：1、物體內能的決定因素；2、熱力學第一、第二定律及其實質。 難 點：運用熱力學第一定律解決熱學、力學綜合問題。 綜合點：能量守恒定律與力學、熱學、電學等均有密切關系。 【自主學習】 一、物體的內能 1、分子的平均動能：________________________ _，____是物體分子平均動能的標志。 2、分子勢能： ①分子勢能：分子間具有由它們的_____________決定的勢能。當r>r0時，分子勢能隨著分子間距離的增大而_______，當r

2、小而________。（r0為分子處于平衡狀態(tài)時相鄰分子之間的距離，r0的數(shù)量級約為10-10m） ②在r=r0時，分子勢能_____________，而r>10r0時，分子勢能__________________。 3、物體的內能：物體的內能由______________三個因素決。理想氣體不計________________。 二、能的轉化和守恒定律 1、改變內能的兩種方式：__________________________。 2、做功是_______________________之間的轉化，熱傳遞是_____________________。 3、熱力學第一定律：外界對物

3、體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內能的增加ΔU，即ΔU=________________________。 4、能的轉化和守恒定律：能量既不能憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到另一個物體。 三、熱力學第二定律 1、熱傳導的方向性：熱量必然從______________物體自發(fā)地傳給_________________，這里的說的“自發(fā)地”，指的是沒有外界的影響或者幫助。 2、第二類永動機 ①熱機是一種把______能轉化為__________能的裝置。 ②通常把熱機做的功W和它從熱源吸收的熱量Q1的比值叫做熱機的_______

4、_________，用η表示，則有η=___________。 ③熱機的效率η總小于_______，即盡管機械能可以全部轉化成內能，但內能卻不能全部轉化成機械能，同時不引起其他變化。 ④熱力學第二定律的兩種表述： 其一：不可以使_________________________________，而不引起其他變化。 其二：不可能從單一熱源_________________________，而不引起其他變化。 ⑤熱力學第二定律表明，自然界中進行的涉及__________的宏觀過程都具有方向性 【例題分析】 一、 物體的內能 【例1】下列關于分子和分子勢能的說法中，正確的是（

5、） A． 當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大 B． 當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小 C． 當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大 D． 當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小 【例2】關于物體的內能，下列說法中正確的是 ( ) A. 等質量的0℃的水的內能比0℃的冰的內能大 B. 電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內能增加是通過熱傳遞的方式實現(xiàn)的 C. 氣體膨脹，它的內能一定減少 D. 橡皮筋被

6、拉伸時，分子勢能增加 二、 熱力學第一定律 【例3】用氣筒給自行車打氣，每次對活塞加75N的壓力，活塞行程為40cm，每壓一次，被壓縮氣體的內能都增加8.5J，則過程中被壓縮氣體是____熱(填“吸”或“放”)，傳遞的熱量是__________J。 【例4】 室內有一盛滿水的高大容器，水溫等于室溫，現(xiàn)有一個氣泡從容器底部緩慢上升，那么上升過程中，對泡內的氣體(視為理想氣體)，下列說法中不正確的是( ) A、體積不斷增大 B、內能不斷減小 C、要不斷吸熱 D、壓強不斷減小 【例5】 假設在一個完全密封絕熱的室內，放一臺打開門的電冰箱，然后遙控接通電源，

7、令電冰箱工作一段較長時間后再遙控斷開電源，等室內各處溫度達到平衡時，室內氣溫比接通電源前：( ) A、一定升高了 B、一定降低了 C、一定不變 D、可能升高，可能降低，也可能不 三、熱力學第二定律 【例6】下列說法中，正確的是： ( ) A、熱力學第二定律是熱力學第一定律的另一種表達方式 B、熱力學第二定律實質上就是能量守恒定律 C、內能可以全部轉化為機械能，而不引起其他變化 D、機械能可以全部轉化為內能，而不引起其他變化 【例7】 下列過程中，可能發(fā)生的是： ( ) A、某工作物質從高溫熱源吸收20kJ的熱量，全部轉化為機械能，而沒有其他任何影響 B、打開一高壓密閉容器，其內氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)溢進去，恢復原狀 C、利用其他手段，使低溫物體溫度更低，高溫物體的溫度更高 D、將兩瓶不同液體自發(fā)互融，然后又自發(fā)地各自分開