清华大学附属中学专用(教师版 ) 3.3 能量守恒定律 3.4热力学第二定律 - .docx

PAGE \* MERGEFORMAT 10 三元整合导学模式高二理科物理学科导学稿 主编人：高二备课组 定稿日期：2015年04月23日 学校审批领导： 编号 11 班级 姓名 【课题】3.3 能量守恒定律 3.4热力学第二定律 【重点问题聚集】 1、什么是能量守恒定律？为什么不可能制造出永动机？ 2、什么是第二类永动机？ 3、热力学第二定律有哪两种不同表述？ 4、怎样从微观上认识热力学第二定律？ 3.3 能量守恒定律 【课前自主学习】 1．不同形式的能之间可以相互_转化____，例如，电流通过导体时，电能转化为_内能___，燃料燃烧时，_化学能____转化为内能，炽热的灯丝发光，内能转化为_光能___． 2．各种形式的能相互转化过程中_守恒__，能量守恒定律的内容为：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，或者从一个物体__转移___到别的物体；在转化和转移过程中其总量_不变___ 【课前练习】1．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是(　D ） A．机械能守恒 B．能量正在消失 C．只有动能和重力势能之间相互转化 D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒 解析：秋千摆动的幅度越来越小，说明机械能有所减少，机械能减少并不代表能量消失了，而是转化为其他形式的能量，这个能量就是内能，能量仍然是守恒的，故D正确． 3．能量守恒定律是自然界中的一条_普遍规律，恩格斯把这一定律称为“伟大的运动基本定律”，并把这一定律和_细胞学说_、达尔文的_生物进化论_称为19世纪自然科学的三大发现． 4．第一类永动机是指不需要任何_动力__或_燃料___却能不断对外_做功___的机器，它不可能造成的原因是违背了_能量守恒定律或热力学第一定律 【课前练习】2、第一类永动机是不可能制成的，这是因为它(　B ) A．不符合机械能守恒定律 B．违背了能的转化和守恒定律 C．做功时机械能无法转化为其他形式的能量 D．找不到合适的材料和合理的设计方案 解析：第一类永动机是以前人们幻想的一种不需要任何动力或燃料却能不断对外做功的机器．它违背了能量守恒定律，是不可能制成的，B正确． 【合作探究】 探究1:：自然界中能量存在的形式有哪些？你能举出具体例子吗？ 答：物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷内部具有电势能、原子核内部具有原子能等等 探究2：不同形式能量之间的可以相互转化，这一转化过程是怎样实现的？ 答：通过做功来完成。“摩擦生热”是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等等 【精讲释疑1】一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是(　C ) A．物体机械能不变，内能也不变 B．物体机械能减小，内能不变 C．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小 D．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变 解析：汽车沿斜坡匀速下滑，重力势能减小，动能不变，总的机械能减小不守恒，因摩擦力做负功，减小的机械能转化为内能，A、B、D错误，根据能量守恒定律可知C正确． 探究3：你能运用热力学第一定律来分析第一类永动机为什么不可能造成吗？ 答：答案见教材P66 【精讲释疑2】如图所示，直立容器内部被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度大，加热气体，并使两部分气体混合均匀，设此过程中气体吸热为Q，气体内能的增量为ΔU，则(　B　) A．ΔU＝Q　　　　B．ΔUQ C．ΔUQ D．无法比较 解析：因A部分气体密度小，B部分气体密度大，以整体气体为研究对象，开始时，气体的重心在中线以下，混合均匀后，气体的重心应在中线处，所以有重力做负功，使气体的重力势能增大，由能量守恒定律可知，吸收的热量Q有一部分增加气体的重力势能，另一部分增加内能．故正确答案为B. 【检测练习】 1、(双选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是(　AD　) A．物体克服阻力做功 B．物体的动能转化为其他形式的能量 C．物体的势能转化为其他形式的能量 D．物体的机械能转化为其他形式的能量 解析：这四个现象中物体运动过程都受到阻力作用，汽车主要受制动阻力，流