江蘇省南京三中（六中校區(qū)）2020學(xué)年高中物理下學(xué)期學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 重 點(diǎn)：1、物體內(nèi)能的決定因素；2、熱力學(xué)第一、第二定律及其實(shí)質(zhì)。 難 點(diǎn)：運(yùn)用熱力學(xué)第一定律解決熱學(xué)、力學(xué)綜合問題。 綜合點(diǎn)：能量守恒定律與力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等均有密切關(guān)系。 【自主學(xué)習(xí)】 一、物體的內(nèi)能 1、分子的平均動(dòng)能：________________________ _，____是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)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(dāng)r>r0時(shí)，分子勢能隨著分子間距離的增大而_______，當(dāng)r<r0時(shí)，分子勢能隨著分子間的距離減小而________。（r0為分子處于平衡狀態(tài)時(shí)相鄰分子之間的距離，r0的數(shù)量級(jí)約為10-10m） ②在r=r0時(shí)，分子勢能_____________，而r>10r0時(shí)，分子勢能__________________。 3、物體的內(nèi)能：物體的內(nèi)能由______________三個(gè)因素決。理想氣體不計(jì)________________。 二、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 1、改變內(nèi)能的兩種方式：__________________________。 2、做功是_______________________之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是_____________________。 3、熱力學(xué)第一定律：外界對(duì)物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加ΔU，即ΔU=________________________。 4、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。 三、熱力學(xué)第二定律 1、熱傳導(dǎo)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(dòng)機(jī) ①熱機(jī)是一種把______能轉(zhuǎn)化為__________能的裝置。 ②通常把熱機(jī)做的功W和它從熱源吸收的熱量Q1的比值叫做熱機(jī)的________________，用η表示，則有η=___________。 ③熱機(jī)的效率η總小于_______，即盡管機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變化。 ④熱力學(xué)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(xué)第二定律表明，自然界中進(jìn)行的涉及__________的宏觀過程都具有方向性 【例題分析】 一、 物體的內(nèi)能 【例1】下列關(guān)于分子和分子勢能的說法中，正確的是（ ） A． 當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大 B． 當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小 C． 當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大 D． 當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，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(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是 ( ) A. 等質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能比0℃的冰的內(nèi)能大 B. 電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過熱傳遞的方式實(shí)現(xiàn)的 C. 氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減少 D. 橡皮筋被拉伸時(shí)，分子勢能增加 二、 熱力學(xué)第一定律 【例3】用氣筒給自行車打氣，每次對(duì)活塞加75N的壓力，活塞行程為40cm，每壓一次，被壓縮氣體的內(nèi)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(nèi)有一盛滿水的高大容器，水溫等于室溫，現(xiàn)有一個(gè)氣泡從容器底部緩慢上升，那么上升過程中，對(duì)泡內(nèi)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(nèi)能不斷減小 C、要不斷吸熱 D、壓強(qiáng)不斷減小 【例5】 假設(shè)在一個(gè)完全密封絕熱的室內(nèi)，放一臺(tái)打開門的電冰箱，然后遙控接通電源，令電冰箱工作一段較長時(shí)間后再遙控?cái)嚅_電源，等室內(nèi)各處溫度達(dá)到平衡時(shí)，室內(nèi)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(xué)第二定律 【例6】下列說法中，正確的是： ( ) A、熱力學(xué)第二定律是熱力學(xué)第一定律的另一種表達(dá)方式 B、熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì)上就是能量守恒定律 C、內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變化 D、機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)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(zhì)從高溫?zé)嵩次?0kJ的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而沒有其他任何影響 B、打開一高壓密閉容器，其內(nèi)氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)溢進(jìn)去，恢復(fù)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