最新【金版优课】高考物理一轮教学案：专题十三考点三_热力学定律与能量守恒定律_含解析.doc

《最新【金版优课】高考物理一轮教学案：专题十三考点三_热力学定律与能量守恒定律_含解析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基础点知识点1　　热力学第一定律1．改变物体内能的两种方式：(1)做功；(2)热传递。2．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。(2)表达式：ΔU＝Q＋W。(3)ΔU＝Q＋W中正、负号法则(4)ΔU＝Q＋W的三种特殊情况过程名称公式内能变化物理意义绝热Q＝0ΔU＝W外界对物体做的功等于物体内能的增加等容W＝0Q＝ΔU物体吸收的热量等于物体内能的增加等温ΔU＝0W＝－Q外界对物体做的功，等于物体放出的热量知识点2　　热力学第二定律1．热力学第二定律的三种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到

2、高温物体。(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。或表述为“第二类永动机不可能制成。”(3)用熵的概念进行表述：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小(热力学第二定律又叫作熵增加原理)。2．热力学第二定律的微观意义：一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。知识点3　　能量守恒定律1．内容：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另一种形式，或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。2．条件性：能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件

3、的。例如，机械能守恒定律具有适用条件，而能量守恒定律是无条件的，是一切自然现象都遵守的基本规律。3．数学表达式(1)E1＝E2。(2)ΔE增＝ΔE减。重难点一、对热力学第一定律的理解1．热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系。此定律是标量式，应用时热量的单位应统一为国际单位制中的焦耳。2．改变内能的两种方式的比较方式名称比较项目　　做功热传递区别内能变化情况外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少从运动形式上看做

4、功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化热传递则是通过分子之间的相互作用，使同一物体的不同部分或不同物体间的分子热运动发生变化，是内能的转移从能量的角度看做功是其他形式的能与内能相互转化的过程不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移能的性质变化情况能的性质发生了变化能的性质不变相互联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的3.气体做功情况的判定方法(1)若气体体积增大，则气体对外做功，W＜0，气体向真空膨胀除外。(2)若气体体积缩小，则外界对气体做功，W＞0。(3)若气体体积不变，即等容过程，则W＝0。特别提醒ΔU＝W＋Q，使用时注意

5、符号法则(简记为：外界对系统取正，系统对外界取负)。对理想气体，ΔU仅由温度决定，W仅由体积决定，绝热情况下，Q＝0。气体向真空膨胀不做功。二、热力学第二定律1．对热力学第二定律关键词的理解在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的涵义。(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助。(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响。如吸热、放热、做功等。2．热力学第二定律的实质自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。如(1)高温物体低温物体(2)功

6、热(3)气体体积V1气体体积V2(较大)(4)不同气体A和B混合气体AB3．两类永动机的比较分类第一类永动机第二类永动机设计要求不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器不可能制成的原因违背能量守恒不违背能量守恒，违背热力学第二定律4.热力学第一、第二定律的比较　　定律名称比较项目　　热力学第一定律热力学第二定律定律揭示的问题它从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系它指出自然界中出现的过程是有方向性的机械能和内能的转化当摩擦力做功时，机械能可以全部转化为内能内能不可能在不引起其他变

7、化的情况下完全变成机械能热量的传递热量可以从高温物体自发传向低温物体说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体表述形式只有一种表述形式有多种表述形式两定律的关系在热力学中，两者既相互独立，又互为补充，共同构成了热力学知识的理论基础特别提醒热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，即热传递的过程具有方向性，只能从高温物体自发向低温物体传递。但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程。三、能量守恒定律(1)自然界中能量的存在形式：物体运动具有动能、分子运动具有分子动能、电荷具有

8、电能、原子核内部粒子的运动具有原子能等