2020屆高考物理一輪 專題33 物態(tài)與物態(tài)變化 熱力學(xué)定律學(xué)案 新課標

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1、2020屆高三新課標物理一輪原創(chuàng)精品學(xué)案 專題33 物態(tài)與物態(tài)變化 熱力學(xué)定律 課時安排：2課時 教學(xué)目標：1．知道熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容，會討論物體內(nèi)能的變化情況 2．知道熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容，了解熱傳導(dǎo)的方向性 3．能夠運用所學(xué)知識分析解決有關(guān)的熱現(xiàn)象 本講重點：熱力學(xué)第一定律，物體內(nèi)能的變化 本講難點：1．熱力學(xué)第一定律，物體內(nèi)能的變化 2．熱力學(xué)第二定律，熱傳導(dǎo)的方向性 考點點撥：1．關(guān)于物體的內(nèi)能及內(nèi)能變化――熱力學(xué)第一定律 2．關(guān)于熱傳導(dǎo)的方向性――熱力學(xué)第二定 第一課時 3．熱力學(xué)第一定律 （1）內(nèi)容：_________________________

2、_________________________ （2）表達式：________________________________________________ （3）符號法則：_______________________________________________ 4熱力學(xué)第二定律 內(nèi)容：______________________________________________________ 表述一：____________________________________________________ 表述二：____________________________

3、________________________ 5．能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 內(nèi)容：____________________________________________________ 6．第一類永動機違背_________________________________________ 第二類永動機雖然不違背____________，但違背_________________ 二、高考要點精析 （一）關(guān)于物體的內(nèi)能及內(nèi)能變化――熱力學(xué)第一定律 ☆考點點撥 內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和，它是由大量分子的熱運動和分子的相對位置所決定的能。要同時考慮做功和熱傳遞兩個途徑來確定

4、內(nèi)能的變化。即根據(jù)能量守恒定律，熱力學(xué)第一定律來分析，先弄清楚能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系和轉(zhuǎn)化的方向，即物體是吸熱還是放熱，是物體對外做功還是外界對物體做功，最后判斷內(nèi)能是增加還是減?。缬行┕腆w溶解為液體，無法判斷分子勢能的變化，則只能運用第二種方法分析。 【例1】 關(guān)于物體的內(nèi)能．正確的說法是（ ） A.溫度、質(zhì)量相同的物體具有相等的內(nèi)能 B．物體的內(nèi)能與物體的體積有關(guān) C．機械能越大的物體，內(nèi)能也一定越大 D．溫度相同的兩物體具有相同的內(nèi)能 解析：物體內(nèi)所有分子的動能與勢能之和叫內(nèi)能，溫度相同，分子平均動能相同；質(zhì)量相同，分子個數(shù)不一定相同，還有分子勢能，故A、D不正確，

5、機械能大的物體內(nèi)能不一定大，故C不正確。答案：B 【例2】 一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了4. 2 × 105 J的熱量．同時氣體對外做了6×105J的功，問：（1）物體的內(nèi)能變化了多少？（2）分子勢能是增加還是減少？（3）分子動能如何變化？ 解析：可根據(jù)熱力學(xué)第一定律：?E= W+Q定量分析。 （1）因氣體從外界吸收熱量，所以Q=4. 2 × 105 J 氣體對外做功6×105J，則外界對氣體做功W= –6×105J 據(jù)熱力學(xué)第一定律?E= W+Q得?E = –6×105+4. 2 × 105 J= –1.8× 105 J 所以物體內(nèi)能減少了1. 8 ×105J. （2）因為氣體對

6、外做功，體積膨脹．分子間距離增大了，分子力做負功，氣體的分子勢能增加了． （3）因為氣體內(nèi)能減少了，而分子勢能增加了，所以分子動能必然減少了．且分子動能的減少量一定大于分子勢能的增量。 ☆考點精煉 1．有一個小氣泡從水池底緩慢地上升，氣泡跟水不發(fā)生熱傳遞，而氣泡內(nèi)氣體體積不斷增大，小氣泡上升過程中（ ） A．由于氣泡克服重力做功，內(nèi)能減少 B．由于重力和浮力的合力對氣泡做功，內(nèi)能增加 C．由于氣泡內(nèi)氣體膨脹做功，內(nèi)能增加 D．由于氣泡內(nèi)氣體膨脹做功，內(nèi)能減少 2．下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法．正確的是（ ） A．外界對物體做功．物體的內(nèi)能一定增加 B．氣體的溫度

7、升高，氣體的壓強一定增大 C．任何條件下，熱量都不會由低溫物體傳遞到高溫物體 D．任何熱機都不可能使燃料釋放的熱量完全轉(zhuǎn)化為機械能 h 甲 乙 3．如圖所示．氣缸放置在水平地面上，質(zhì)量為m的活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室，兩氣室充有氣體，汽缸、活塞是絕熱的且不漏氣．開始活塞被銷釘固定，現(xiàn)將銷釘拔掉、活塞最終靜止在據(jù)原位置下方h處，設(shè)活塞移動前后甲氣體內(nèi)能的變化量為?E，不計氣體重心改變的影響，下列說法的是（ ） A．?E=mgh B．?E> mgh C．?E

8、（1）熱傳導(dǎo)的方向性。熱傳導(dǎo)的過程是有方向性的，這個過程可以向一個方向自發(fā)地進行（熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體），但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進行。 （2）第二類永動機不可能制成。我們把沒有冷凝器，只有單一熱源，從單一熱源吸收熱量全部用來做功，而不引起其它變化的熱機稱為第二類永動機。這表明機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性：機械能可以全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機械能。 （3）熱力學(xué)第二定律。表述：①不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化（按熱傳導(dǎo)的方向性表述）。②不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化（按機械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性表述）

9、。③第二類永動機是不可能制成的。 熱力學(xué)第二定律使人們認識到：自然界種進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。它揭示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，使得它成為獨立于熱力學(xué)第一定律的一個重要的自然規(guī)律。 ☆考點精煉 4．關(guān)于對永動機的認識，下列說法正確的是： A．第一類永動機和第二類永動機都違背了能量守恒定律，所以都不可能制成 B．第一類永動機違背了能量守恒定律，第二類永動機沒有違背能量守恒定律，因此，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，第二類永動機是可以制成的。 C．第一類永動機違反了熱力學(xué)第一定律，第二類永動機違反了熱力學(xué)第二定律，這兩類永動機都不可能制成。 D．兩類永動機的實質(zhì)和工作

10、原理是相同的，都是人們的美好設(shè)想，是永遠不會實現(xiàn)的。 考點精煉參考答案 1．D 2．D 3．B 4．C 解析：第一類永動機違背了能量守恒定律，不可能制成；第二類永動機違反了熱力學(xué)第二定律，也不能制成。 三、考點落實訓(xùn)練 1．下列說法中正確的是 A．物體吸熱后溫度一定升高 B．物體溫度升高一定是因為吸收了熱量 C．0℃的冰化為0℃的水的過程中內(nèi)能不變 D．100℃的水變?yōu)?00℃的水汽的過程中內(nèi)能增大 5．做功和熱傳遞都能夠改變物體的內(nèi)能。在下列改變物體內(nèi)能的方法中，屬于做功過程的是（ ） A．燃氣爐火上的壺水逐漸升溫的過程 B．柴油機氣缸內(nèi)氣體被壓縮的過程 C．物體在陽光下被曬熱的過程 D．把燒紅的鐵塊投入水中使鐵塊溫度降低的過程 6．根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷，下列說法正確的是（ ） A．內(nèi)能可以自發(fā)的轉(zhuǎn)變成機械能 B．擴散的過程完全可逆的。 C．火力發(fā)電時，燃燒物質(zhì)的內(nèi)能不可以全部轉(zhuǎn)化為電能 D．熱量不可能自發(fā)的從低溫物體傳遞到高溫物體 考點落實訓(xùn)練參考答案