高三物理一轮复习 热力学定律 能量守恒定律导学案

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1、2012届高三物理一轮复习导学案十二、热学（3）热力学定律能量守恒定律【目标】1.理解热力学第一定律，会进行简单计算；2.理解能量守恒定律，理解第一类永动机不可制成的原理；3.理解热力学第二定律两种不同表述的等价性，理解第二类永动机不可制成的原理。【导入】一、改变内能的两种方式1、做功：是其它形式的能与内能相互转化的过程．内能的改变可以用做功的数值来量度．2、热传递：是物体间内能转移的过程，或者是同一物体内部中内能的转移．内能的改变是用传递的热量来量度．热传递是发生在温度不同的两物体之间，热量从高温物体向低温物体传递。热传递有三种

2、方式：热传导、热对流和热辐射．3、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但有本质区别。二、热力学第一定律1、内容：如果物体跟外界同时发生做功和热传递，那么物体内能的增加⊿U等于外界对物体所做的功加上物体从外界吸收的热量Q，公式为⊿U＝W＋Q。注意：⊿U、W、Q均可取正、负，具体是：内能增加⊿U取正值，减少取负值；外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功取负值；物体吸热Q取正值，放热取负值．2、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量

3、不变。能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，不同形式的能可以相互转化。3、第一类永动机（不消耗能源的机械）不可能造成三．能源、环境1、常规能源：人们把煤、石油、天然气叫做常规能源。但是，常规能源有限，常规能源带来的环境问题：温室效应、酸雨、光化学烟雾、污染等．2、新能源的开发①流动的空气——风能②水的流动---水能③太阳能④沼气⑤核能【导研】[例1]（1）如图所示的实验装置，把沾有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，由于被压缩的气体骤然变热，温度升高达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明对

4、物体（）A．做功可以增加物体的热量B．做功可以改变物体的内能C．做功一定会升高物体的温度D．做功一定会增加物体的内能（2）在轮胎爆炸这一短暂过程中，关于轮胎内的气体，下列叙述正确的是（）A．气体膨胀，温度不变B．气体膨胀，温度升高C．气体膨胀，温度下降D．压强不变，内能增大[例2]右图为电冰箱的工作原理图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，那么，下列说法中正确的是（）A．在冰箱内的管道中，致冷剂迅速膨胀并吸收热量B．在冰箱外的管道中，致冷剂迅速膨胀并放出热量C．在冰箱内的管道中，致冷剂被剧烈压缩并吸收热量D．在冰

5、箱内的管道中，致冷剂被剧烈压缩并放出热量[例3]下面设想符合能量守恒定律的是（）A．利用永久磁铁间的作用力造一台永远转动的机器B．做成一条船利用河水的能量逆水航行C．通过太阳照射飞机使飞机起飞D．不用任何燃料使河水升温[例5]如下图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部．另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止

6、，气体达到平衡态，经过此过程(　　)A．Ep全部转换为气体的内能B．Ep一部分转换为活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C．Ep全部转换为活塞的重力势能和气体的内能D．Ep一部分转换为活塞的重力势能，一部分转换为内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能t/℃p/×105Pa-27301234ABC500[例6]（2009学年第一学期徐汇区高三年级物理期末卷）一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10L，那么变到状态B时气体的体积为______L，变到状态C时气体的压强是0℃时气体压强的_

7、_____倍。【导练】1．下述做法能改善空气质量的是()A．以煤等燃料作为主要生活燃料B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D．限制使用电动车2．对一定量的气体，下列说法正确的是()A、在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功B、在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功C、在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加D、在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变3．固定栓绝热气缸导热隔板如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量

8、的氢气和氧气（视为理想气体）。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是()A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小C．松开固定栓直至