1、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: 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_,例如,电流通过导体时,电能转化为_ ,燃料燃烧时,_转化为内能,炽热的灯丝发光,内能转化为_2各种形式的能相互转化过程中_ ,能量守恒定律的内容为:能量既不会凭空_,也不会凭空_,它只能从一
2、种形式_为另一种形式,或者从一个物体_到别的物体;在转化和转移过程中其总量_【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( )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3能量守恒定律是自然界中的一条_ 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_、达尔文的_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_ 或_却能不断对外_ 的机器,它不可能造成的原因是违背了_【课前练习】2、第一类永动机是不可能制成的,这是因为它( )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
3、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 来源:学科网【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?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?【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( )A物体机械能不变,内能也不变编号 11B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?【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
4、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 U,则( )AUQ BUQ D无法比较【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( )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2、如图所示,A、B 是两个完全相同的铁球,初温相同A 放在绝热板上,B 用绝热绳悬挂现只让它们吸热,当它们升高相同的温度时,吸热分别为 QA、Q
5、B,则( )AQAQB BQAQB D无法确定3、如图所示,一演示用的“永动机”转轮由 5 根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水” ,推动转轮转动离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动下列说法正确的是( )A转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量B转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C转动的叶片不断搅动热水,水温升高D叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量3.4 热力学第二定律【课前自主学习】1自然界发生的过程一定遵守热力学第一定律,但遵守热力学第一定律的过程 能发生,因为它不能说明自然界过程进行的 ,热力学
6、第二定律就是反映自然界过程进行 和 的定律2热传导过程中,热量会 从高温物体传递给低温物体,但人们从来没有发现热量 从低温物体传给高温物体,这说明热传导过程具有 ,要想使热量从低温物体传给高温物体,必须借助 .3机械能和内能的转化过程具有 ,机械能转化为内能是可以 进行的,而相反过程不能 进行,要将内能全部转化为机械能,必然会引起 【课前练习 1】我们绝不会看到:一个放在水平地面上的物体,靠降低温度可以把内能自发地转化为机械能,使这个物体运动起来,其原因 是( )A违反了能量守恒定律B在任何条件下热能都不可能转化成机械能,只有机械能才能转化成热能C机械能和内能的转化过程具有方向性,内能转化成机
7、械能是有条件的D以上说法均不正确4第二类永动机不可能制成,它是指从 吸热全部用来对外做功又不引起 ,把得到的内能 转化为机械能,效率达到 的热机【课前练习 2】第二类永动机不可以制成,是因为 ( )A违背了能量的守 恒定律B热量总是从高温物体传递到低温物体C机械能不能全部转变为内能D内能不能全部转化为机械 能,同时不引起其他变化5热力学第二定律常见的有两种表述,克劳修斯的表述是按照 的方向性表述的,开尔文的表述是按照 _的方向性表述的,两种表述是 的6从微观看,热力学第二定律表明:与热现象有关的自发的宏观过程,总是朝着分子热运动状态 增加的方向,即熵 的方向进行的【合作探究】探究 1:热量不是
8、会自发地从高温物体传给低温物体吗?为什么在夏天,室内温度比外界低,空调却还能不断地把室内热量向外传递呢?【精讲释疑 1】(双选)关于热传导的方向性,下列说法中正确的是( )A热量能自发地从高温物体传给低温物体B热量能自发地从低温物体传给高温物体C在一定条件下,热量也可从低温物体传给高温物体D热量一定不能从低温物体传给高温物体探究 2:一个静止在地面上的物体,靠自行降低温度而自发加速运动起来是不可能的,这是为什么呢?探究 3:气体扩散过程或气体向真空膨胀过程有有方向性吗?探究 4:热力学第二定律的实质是什么?热力学第二定律的微观实质是怎样的?【精讲释疑 2】热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏
9、观过程( )A有的只遵守热力学第一定律B有的只遵守热力学第二定律C有的既不遵守热力学第一定律,也不遵守热力学第二定律D所有的都遵守热力学第一、第二定律 探究 5:什么叫做熵?熵增加原理如何理解?【精讲释疑 2】(双选)关于热力学第二定律的微观实质,下列说法正确的是( )A大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的状态向无序程度大的运动状态转化的过程D一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 【检测练习】1、下列说法正确的是( )A机械能全部变成内能是不可能的B第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化成另一种形式C根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体D从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的2、下列说法正确的是( )A热量只能从高温物体向低温物体传递B外界对物体做功,物体的内能必定增加C第二类永动 机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律D电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能3、下列有关熵的说法中不正确的是( )A熵是系统内分子运动无序性的量度B在自然过程中熵总是增加的C熵越小代表越有序D熵越大代表越有序