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文檔簡介
1、專題二 物體的內(nèi)能·能量守恒·熱力學(xué)定律 考點(diǎn)聚焦 1分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。物體的分子勢能。物體的內(nèi)能。 級要求2做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的二種方式。熱量,能量守恒定律。 級要求3熱力學(xué)第一定律。熱力學(xué)第二定律。永動(dòng)機(jī)的不可能。絕對零度的不可達(dá)到。級要求4能源的開發(fā)和利用,環(huán)境保護(hù)。 級要求 基礎(chǔ)知識(shí)落實(shí) r0rOEp1溫度是表示物體的 冷熱程度 ,是物體分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的 標(biāo)志 。物體的溫度升高,表明它的分子熱運(yùn)動(dòng) 平均動(dòng)能 增大。2分子勢能跟分子 間距 有關(guān),如圖所示。 3物體內(nèi)能是 物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢能的總和 ,與物體的 溫度和體
2、積 以及物體的摩爾數(shù)有關(guān)。4改變物體內(nèi)能的方法有兩種: 熱傳遞和做功 。5熱力學(xué)第一定律關(guān)系式為 U =Q+W 。注意正負(fù)符號。第一類永動(dòng)機(jī)是 不能 制成的。6熱力學(xué)第二定律一種表述是: 不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其它變化 。這是按照熱傳導(dǎo)的方向性來表述的。 另一種表述是: 不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化 。這是按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性來表述的,它也可以表述為:第二類永動(dòng)機(jī)是 不可能 制成的。知識(shí)點(diǎn)一、分子動(dòng)能:1、分子的動(dòng)能: (1)分子動(dòng)能:組成物體的分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做分子動(dòng)能 大量分子的運(yùn)動(dòng)速率不盡相同,以中等速率者占多數(shù)
3、(統(tǒng)計(jì)學(xué)原理) 在研究熱現(xiàn)象時(shí),有意義的不是一個(gè)分子的動(dòng)能,而是大量分子動(dòng)能的平均值 由于分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以不論溫度高低,分子動(dòng)能不會(huì)為零;(2)分子平均動(dòng)能:物體里所有分子動(dòng)能的平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能 平均動(dòng)能是每個(gè)分子的動(dòng)能而不是大量分子; 平均動(dòng)能與物質(zhì)種類無關(guān),只與分子質(zhì)量和平均速度(由溫度決定)有關(guān); 平均動(dòng)能相同的分子其速度可能不同;(3)物體所含分子的總動(dòng)能由兩個(gè)因素決定: 分子的平均動(dòng)能(由溫度決定) 物體所含分子數(shù)目;【釋例1】有甲、乙兩種氣體,如果甲氣體內(nèi)分子平均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大,則 C A甲氣體溫度,一定高于乙氣體的溫度 B甲氣體溫度,一定低
4、于乙氣體的溫度 C甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度 D甲氣體的每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)都比乙氣體每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的快【解析】A認(rèn)為氣體分子平均速率大,溫度就高,這是對氣體溫度的微觀本質(zhì)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),氣體溫度是氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,而分子的平均動(dòng)能不僅與分子的平均速率有關(guān),還與分子的質(zhì)量有關(guān)本題涉及兩種不同氣體(即分子質(zhì)量不同),它們的分子質(zhì)量無法比較因而無法比較兩種氣體溫度的高低故A、B錯(cuò),C正確,速率的平均值大,并不一定每個(gè)分子速率都大,故D錯(cuò)【點(diǎn)評】2溫度:(1) 宏觀含義:溫度是表示物體的冷熱程度(2) 微觀含義:(即從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來看):溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,物
5、體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大;溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越激烈。(3) 同一溫度下,不同物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不一定相同所以分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也不一定相同(4) 溫度反映的是大量分子平均動(dòng)能的大小,不能反映個(gè)別分子的動(dòng)能大小,同一溫度下,各個(gè)分子的動(dòng)能不盡相同【釋例1】質(zhì)量相等的水、酒精和水銀,如果它們的溫度都是150C,那么 D A水分子的平均動(dòng)能最大 B酒精分子的平均動(dòng)能最大 C水銀分子的平均動(dòng)能最大D三者分子的平均動(dòng)能一樣大【解析】【點(diǎn)評】 溫度是大量分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志,對個(gè)別分子來講,溫度無意義. 不同物質(zhì)的物體,如果溫度相同,則它們的分子平均動(dòng)能相同,但它們的分子
6、平均速率不同. 分子的平均動(dòng)能與物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速率無關(guān).【釋例2】關(guān)于分子的動(dòng)能與物體溫度的關(guān)系,下列說法正確的是 ACD A溫度升高,分子的平均動(dòng)能一定增大 B溫度升高,每個(gè)分子的動(dòng)能一定增大 C溫度降低,有些分子的動(dòng)能有可能增大 D溫度降低,大多數(shù)分子的動(dòng)能要減少【解析】【點(diǎn)評】知識(shí)點(diǎn)二、分子勢能:1分子勢能:由于分子間存在相互作用力,并由它們的相對位置決定的能叫做分子勢能2分子力做功跟分子勢能變化的關(guān)系(類同于重力做功與重力勢能變化的關(guān)系)r0rOEp··· 分子力做正功時(shí),分子勢能減少,分子力做負(fù)功時(shí),分子勢能增加3決定分子勢能的因素:(1)從宏觀上看:分
7、子勢能跟物體的體積有關(guān)(2)從微觀上看:分子勢能跟分子間距離r有關(guān) 一般選取兩分子間距離很大(r>10r0)時(shí),分子勢能為零 在r>r0的條件下,分子力為引力,當(dāng)兩分子逐漸靠近至r0過程中,分子力做正功,分子勢能減小 在r<r0的條件下,分子力為斥力,當(dāng)兩分子間距離增大至r0過程中,分子力也做正功,分子勢能也減小 結(jié)論:當(dāng)兩分子間距離r=r0時(shí),分子勢能最?。ㄇ覟樨?fù)值)【釋例1】關(guān)于分子勢能以下說法正確的是 B A分子勢能只由分子引力決定B分子勢能跟物體的體積有關(guān)C物體體積增大時(shí),分子勢能一定增加D物體體積減小時(shí),分子勢能一定減小【解析】【點(diǎn)評】【變式】用r表示兩分子間的距離
8、,EP表示分子勢能,當(dāng)r=r0時(shí)引力等于斥力,設(shè)兩分子相距大于十倍的r0時(shí),EP=0,則 AB A當(dāng)r>r0時(shí),EP隨r的增大而增加 B當(dāng)r<r0時(shí),Ep隨r的減小而增加 C當(dāng)r<r0時(shí),EP不隨r變化D當(dāng)r>r0時(shí),EP=0【解析】【點(diǎn)評】知識(shí)點(diǎn)三、物體的內(nèi)能:1物體的內(nèi)能:物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能也叫做物體的熱力學(xué)能2任何物體都具有內(nèi)能因?yàn)橐磺形矬w都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子所組成3決定物體內(nèi)能的因素:(1)從宏觀上看:物體內(nèi)能的大小由物體的摩爾數(shù)、溫度和體積三個(gè)因素決定(2)從微觀上看:物體內(nèi)能的大小由組成物
9、體的分子總數(shù),分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子間的距離三個(gè)因素決定【釋例1】一定質(zhì)量的00C的冰熔解成00C的水,其總的分子動(dòng)能EK,分子熱能EP,以及內(nèi)能E的變化是 C AEK、EP、E均變大 BEK、EP、E均變小CEK不變、EP變大、E變大DEK不變、EP變小、E變小選題目的:理解內(nèi)能、勢能、動(dòng)能的相互影響【解析】冰熔解成水時(shí),溫度和質(zhì)量沒變,所以Ek不變,又冰在熔解過程中要吸熱,內(nèi)能E增加,EP必定增加 4、改變內(nèi)能的兩種方式:(1)做功可以改變物體的內(nèi)能: 外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加 物體對外界做功,物體的內(nèi)能減少 做功使物體內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候,內(nèi)能的改變就用功數(shù)值來量度外界對物體做多
10、少功,物體的內(nèi)能就增加多少;物體對外界做多少功,物體的內(nèi)能就減少多少(2)熱傳遞可改變物體的內(nèi)能: 熱傳遞:沒有做功而使內(nèi)能改變的物理過程叫做熱傳遞 熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候,內(nèi)能的改變是用熱量來量度的物體吸收了多少熱量,物體的內(nèi)能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少多少 熱傳遞的三種方式:對流、傳導(dǎo)、輻射。(3)做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的(4)做功和熱傳遞在本質(zhì)上是不同的 做功使物體的內(nèi)能改變,是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化(不同形式能量間的轉(zhuǎn)化) 熱傳遞使物體的內(nèi)能改變,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移(同種形式能量的轉(zhuǎn)移)【釋例1】(1994全國卷·3)金屬
11、制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達(dá)到燃點(diǎn)的過程是 A A迅速向里推活塞 B迅速向外拉活塞 C緩慢向里推活塞 D緩慢向外技活塞選題目的:做功快慢對內(nèi)能的影響【解析】物體內(nèi)能的改變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的迅速向里推活塞,外界對氣體做功,而且沒來得及進(jìn)行充分熱交換,內(nèi)能增加溫度升高,如果達(dá)到燃點(diǎn)即點(diǎn)燃,故A正確迅速向外拉活塞氣體對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,故B錯(cuò)緩慢向里推活塞,外界對氣體做功,但由于緩慢推,可充分進(jìn)行熱交換無法確定溫度情況,故C錯(cuò)同理D錯(cuò) 外界做功時(shí),如果物體同時(shí)向外傳熱,則其內(nèi)能有可能不發(fā)生變化,金屬制成的氣缸是題中的一個(gè)隱含條件,金屬是熱
12、的良導(dǎo)體,缸內(nèi)氣體與外界可發(fā)生熱交換,緩慢向里推活塞,外界雖然做功,但金屬氣缸也會(huì)向外傳熱,氣體溫度雖會(huì)升高一些,但達(dá)不到柴油的燃點(diǎn),只有迅速向里推活塞,金屬氣缸還來不及向外傳熱,氣體內(nèi)能急劇增加,溫度升高,才有可能使缸內(nèi)柴油達(dá)到燃點(diǎn) 【點(diǎn)評】【釋例2】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,把浸有乙醚的一小塊棉花放在厚玻璃筒內(nèi)底部,當(dāng)很快向下壓活塞時(shí),由于被壓縮的氣體驟然變熱,溫度升高達(dá)到乙醚的燃點(diǎn),使浸有乙醚的棉花燃燒起來,此實(shí)驗(yàn)的目的是要說明對物體( B )A、做功可以增加物體的熱量B、做功可以改變物體的內(nèi)能C、做功一定會(huì)升高物體的溫度D、做功一定可以使物態(tài)發(fā)生變化【解析】【點(diǎn)評】【釋例3】(2007廣東
13、物理·10)如圖所示為焦耳實(shí)驗(yàn)裝置圖,用絕熱性能良好的材料將容器包好,重物下落帶動(dòng)葉片攪拌容器里的水,引起水溫升高。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( AC )水絕熱壁重物重物攪拌葉片A這個(gè)裝置可測定熱功當(dāng)量B做功增加了水的熱量C做功增加了水的內(nèi)能D功和熱量是完全等價(jià)的,無區(qū)別【解析】【點(diǎn)評】5、內(nèi)能與熱量的區(qū)別: 內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量,一個(gè)物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能,而熱量是一個(gè)過程量,它表示由于熱傳遞而引起的變化過程中轉(zhuǎn)移的能量,即內(nèi)能的改變量如果沒有熱傳遞,就無所謂熱量,但此時(shí)物體仍有確定的內(nèi)能例如,我們只能說“某物體在某溫度時(shí)具有多少內(nèi)能”而不能說“某物體在某溫度時(shí)具有多少熱量
14、”【釋例1】關(guān)于物體內(nèi)能,下列說法中正確的是 AC A手感到冷時(shí),搓搓手就會(huì)感到暖和些,這是利用做功改變物體的內(nèi)能 B將物體舉高或使它們的速度增大,是利用做功來使物體的內(nèi)能增大 C陽光照曬衣服,衣服的溫度升高,是利用熱傳遞來改變物體的內(nèi)能D用打氣筒打氣,簡內(nèi)氣體變熱,是利用熱傳遞來改變物體的內(nèi)能【解析】【點(diǎn)評】【變式一】下面關(guān)于物體內(nèi)能改變的說法中正確的是 B A、物體對外做功,其內(nèi)能必定改變 B、物體對外做功,其內(nèi)能不一定改變 C、物體吸收熱量,其內(nèi)能必增加 D、外界對物體做功,物體同時(shí)吸收熱量,其內(nèi)能必增加 【解析】【點(diǎn)評】【變式二】對于熱量、功和內(nèi)能三個(gè)物理量,下列各種說法中正確的是 A
15、 A熱量和功由過程決定,而內(nèi)能由狀態(tài)決定 B熱量、功和內(nèi)能的物理意義相同 C熱量和功都可以作為內(nèi)能的量度D內(nèi)能大物體含有的熱量多【解析】【點(diǎn)評】6、物體的內(nèi)能跟機(jī)械能的區(qū)別:(1)能量的形式不同:物體的內(nèi)能和物體的機(jī)械能分別跟兩種不同的運(yùn)動(dòng)形式相對應(yīng),內(nèi)能是由于組成物體的大量分子的熱運(yùn)動(dòng)及分子間的相對位置而使物體具有的能而機(jī)械能是由于整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其與它物體間相對位置而使物體具有的能(2)決定能量的因素不同:內(nèi)能只與(給定)物體的溫度和體積有關(guān),而與整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度路物體的相對位置無關(guān)機(jī)械能只與物體的運(yùn)動(dòng)速度和跟其他物體的相對位置有關(guān),與物體的溫度體積無關(guān)(3)一個(gè)具有機(jī)械能的物體,同
16、時(shí)也具有內(nèi)能;一個(gè)具有內(nèi)能的物體不一定具有機(jī)械能【釋例1】關(guān)于內(nèi)能和機(jī)械能下列說法正確的是( BD )A、機(jī)械能大的物體內(nèi)能一定很大 B、物體的機(jī)械能損失時(shí)內(nèi)能可能增加C、物體的內(nèi)能損失時(shí)機(jī)械能必然減少 D、物體的機(jī)械能為零而內(nèi)能不可為零【解析】機(jī)械能和內(nèi)能是兩種不同形式的能。物體的機(jī)械能可為零,但物體的內(nèi)能不可是零。物體的機(jī)械能損失時(shí)內(nèi)能可能增加。物體的內(nèi)能損失時(shí)機(jī)械能可能增加也可能減少。但兩者之間沒有直接的聯(lián)系。所以答案B、D正確?!军c(diǎn)評】此題要求學(xué)生正確理解內(nèi)能和機(jī)械能兩種不同形式的能的區(qū)別。7、內(nèi)能、熱能、熱量、溫度、機(jī)械能的區(qū)別:(1)內(nèi)能-物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢能之和.(2)熱能
17、-是物體內(nèi)能的不確切的說法.(3)熱量-在熱傳遞中用來度量物體內(nèi)能變化的多少. 熱量不表示內(nèi)能的多少,僅表示內(nèi)能的改變量.(4)溫度-物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志;指示著熱傳遞的方向.(5)機(jī)械能-物體整體動(dòng)能與勢能的總和.知識(shí)點(diǎn)四、熱力學(xué)第一定律·能量守恒定律:(一)熱力學(xué)第一定律:1、改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞在一般情況下,如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過程。2、熱力學(xué)第一定律內(nèi)容:物體內(nèi)能的增量U等于外界對物體做的功W和物體吸收的熱量Q的總和.3、表達(dá)式:U = W + Q4、符號法則:物體內(nèi)能增加時(shí),U為正,物體內(nèi)能減少時(shí),U為負(fù);外界對物體做功時(shí),W為正,物體對
18、外界做功時(shí),W為負(fù);物體吸收熱量時(shí),Q為正,物體放出熱量時(shí),Q為負(fù)5、幾種特殊情況:(1)物體與外界沒有熱交換時(shí)(絕熱過程)Q=0外界對物體做多少功,它的內(nèi)能就增加多少,反之物體對外界做功多少,它的內(nèi)能就減少多少, W = DU (2)物體與外界間沒有做功時(shí),物體從外界吸收多少熱量,它的內(nèi)能就增加多少;物體向外界放出多少熱量,它的內(nèi)能就減少多少, Q = DU (3)若過程中始、末物體內(nèi)能不變, DU =0,則W+Q=0或W=-Q外界對物體做的功等于物體放出的熱量6、熱力學(xué)第一定律是反映機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和守恒的具體表現(xiàn)形式;【釋例1】空氣壓縮機(jī)在一次壓縮中,活塞對空氣做了2×105
19、J的功,同時(shí)空氣的內(nèi)能增加了1.5×105J,則它從外界吸收了熱量還是放出了熱量? 傳遞的熱量是多少?【解析】放熱;放出了5×104J熱量【點(diǎn)評】【變式一】(2008江蘇物理·12)(1)空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中,活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J,同時(shí)氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J。試問:此壓縮過程中,氣體 (填“吸收”或“放出”)的熱量等于 J【解析】放出;5×104J【點(diǎn)評】【釋例2】在溫度均勻的液體中,一個(gè)小氣泡由液體的底層緩慢地升至液面,上升過程中氣泡的體積不斷增大,則氣泡在浮起過程中( )A、放出熱量 B、吸收熱
20、量 C、無吸熱也不放熱 D、無法判斷【解析】【點(diǎn)評】【釋例2】十七世紀(jì)七十年代,英國賽斯特城的主教約翰·維爾金斯設(shè)計(jì)了一種磁力“永動(dòng)機(jī)”,其結(jié)構(gòu)如圖所示:在斜面頂端放一塊強(qiáng)磁鐵M,斜面上、下端各有一個(gè)小孔P、Q,斜面下有一個(gè)連接兩小孔的彎曲軌道。維爾金斯認(rèn)為:如果在斜坡底放一個(gè)鐵球,那么在磁鐵的引力作用下,鐵球會(huì)沿斜面向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到P孔時(shí),它會(huì)漏下,再沿著彎曲軌道返回到Q,由于這時(shí)球具有速度可以對外做功。然后又被磁鐵吸引回到上端,到P處又漏下 對于這個(gè)設(shè)計(jì),下列判斷中正確的是( D )PQM軌道A滿足能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,所以可行B不滿足熱力學(xué)第二定律,所以不可行C不滿足機(jī)械能守
21、恒定律,所以不可行D不滿足能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,所以不可行【解析】【點(diǎn)評】(二)能量守恒定律:1、物質(zhì)的不同運(yùn)動(dòng)形式對應(yīng)不同形式的能,如機(jī)械能、內(nèi)能等;2、各種形式的能在一定條件下可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中,能的總量守恒。3、能量守恒定律:能量既不會(huì)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)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變3、能量守恒定律的歷史意義4、能的轉(zhuǎn)化和守恒是自然界的普遍規(guī)律,違背該定律的永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的。它是沒有條件的。5、理解:(1)某種形式的能減小,一定存在其他形式的能增加,且減小量和增加量一定相等。(2)某個(gè)物體的能減小,
22、一定存在其他物體的能量增加,且減小量和增加量一定相等。6、第一類永動(dòng)機(jī):(1)、永動(dòng)機(jī)-不需要任何能量而能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置。(2)、第一類永動(dòng)機(jī):人們把設(shè)想中的不消耗能量的機(jī)器叫做第一類永動(dòng)機(jī)(3)、第一類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想由于違背了能量守恒定律,所以不可能制成 19世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)1、細(xì)胞學(xué)說:主要內(nèi)容是:細(xì)胞是動(dòng)、植物有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位,也是生命活動(dòng)的基本單位。這樣,就論證了整個(gè)生物界在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性,細(xì)胞把生物界的所有物種都聯(lián)系起來了,生物彼此之間存在著親緣關(guān)系。這是對生物進(jìn)化論的一個(gè)巨大的支持。細(xì)胞學(xué)說的建立有力地推動(dòng)了生物學(xué)的發(fā)展,為辯證唯物論提供了重要的自然科學(xué)依據(jù),恩格斯對此評價(jià)很
23、高,把細(xì)胞學(xué)說譽(yù)為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。2、生物進(jìn)化論:1859年,英國生物學(xué)家和生物進(jìn)化論的奠基者達(dá)爾文,在其巨著物種起源中提出了生物進(jìn)化的自然選擇學(xué)說。該學(xué)說的要點(diǎn)是群體中的個(gè)體具有性狀差異,這些個(gè)體對其所處的環(huán)境具有不同的適應(yīng)性;由于空間和食物有限,個(gè)體間存在生存競爭,結(jié)果,具有有利性狀的個(gè)體得以生存并通過繁殖傳遞給后代,具有不利性狀的個(gè)體會(huì)逐漸被淘汰(達(dá)爾文把自然界這種留優(yōu)汰劣的過程稱為自然選擇);由于自然選擇的長期作用,分布在不同地區(qū)的同一物種就可能出現(xiàn)性狀分歧和導(dǎo)致新物種的形成。3、能量守恒和轉(zhuǎn)化定律:能量守恒和轉(zhuǎn)化定律,是19世紀(jì)自然科學(xué)的一塊重要理論基石。能量守恒的意
24、義首要的是建立物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化過程中的某種物理量間的等量關(guān)系。對此,我們無需知道物質(zhì)間實(shí)際的相互作用過程,也無需知道物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化過程中的能量間的轉(zhuǎn)化途徑,只要建立和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對應(yīng)的能量與物理量間的關(guān)系,就可以對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化過程中得初狀態(tài)和終狀態(tài)間建立一種等量關(guān)系,這樣便于對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化過程的量求解。【釋例1】指出下列物理現(xiàn)象中,能量轉(zhuǎn)化情況:(1)兩小球相碰后,粘合在一起而靜止,是 能轉(zhuǎn)化為 能。(2)燃料在氣缸內(nèi)燃燒,氣缸內(nèi)氣體推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),是_能轉(zhuǎn)化為_能。(3)給電熱水器內(nèi)的電阻絲通電,使水的溫度升高,是_能轉(zhuǎn)化為_能。(4)汽車緊急制動(dòng)后在地面上滑行直到靜止的過程,是_能轉(zhuǎn)化為_能。(
25、5)跳傘運(yùn)動(dòng)員打開降落傘后,勻速下降階段是_能轉(zhuǎn)化為_能?!窘馕觥俊军c(diǎn)評】【釋例2】下列說法正確的是 CD A、第二類永動(dòng)機(jī)與第一類永動(dòng)機(jī)一樣違背了能量守恒定律B、自然界中的能量是守恒的,所以能量永不枯竭,不必節(jié)約能源C、自然界中有的能量便于利用,有的不便于利用D、不可能讓熱量由低溫物體傳遞給高溫物體而不引起其它任何變化【解析】【點(diǎn)評】理想氣體【釋例3】(2004兩廣物理·8)如圖所示,密閉絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞,活塞的上部封閉著氣體,下部為真空,活塞與器壁的摩擦忽略不計(jì),置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部。另一端固定在活塞上,彈簧被壓縮后用繩扎緊,此時(shí)彈簧的彈性勢能為EP
26、(彈簧處于自然長度時(shí)的彈性勢能為零),現(xiàn)繩突然斷開,彈簧推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止,氣體達(dá)到平衡態(tài),經(jīng)過此過程 D A、EP全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能B、EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能,其余部分仍為彈簧的彈性勢能C、EP全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能D、EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能,一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能,其余部分仍為彈簧的彈性勢能【解析】由于氣缸和活塞密閉絕熱,那么氣體與外界就無熱交換?;钊c器壁的摩擦忽略不計(jì),則也沒有摩擦生熱的問題。最初彈簧的彈性勢能比較大,繩突然斷開,彈簧推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止,氣體達(dá)到平衡態(tài),說明彈簧的長度比斷開前長,活塞上升
27、,重力勢能增大?;钊兄亓Γ瑲怏w對活塞有向下的壓力,所以最終彈簧還是要被壓縮,有彈性勢能。彈簧形變量減小,氣體體積較小,內(nèi)能增加。選D?!军c(diǎn)評】該題如果去分析中間的運(yùn)動(dòng)過程,問題將變得很復(fù)雜,用功能關(guān)系或能量守恒,問題一目了然。要有這種撥開烏云見太陽的結(jié)果,沒有理解上的深度是不可能的。AB【釋例4】(2007天津理綜·20)A、B兩裝置,均由一支一端封閉,一端開口且?guī)в胁A莸墓軤钊萜骱退y槽組成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他條件都相同。將兩管抽成真空后,開口向下豎直插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi)),水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換,則下列說法正
28、確的是( B )AA中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量BB中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量CA和B中水銀體積保持不變,故內(nèi)能增量相同DA和B中水銀溫度始終相同,故內(nèi)能增量相同【解析】【點(diǎn)評】【釋例5】在某密閉隔熱的房間內(nèi)有一電冰箱,現(xiàn)接通電源使電冰箱開始工作,并打開電冰箱的門,則過段時(shí)間后室內(nèi)的溫度將( )A、降低 B、不變 C、升高 D、無法判斷【解析】【點(diǎn)評】【釋例6】第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的,這是因?yàn)榈谝活愑绖?dòng)機(jī) ( )A不符合機(jī)械能守恒定律 B違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律C沒有合理的設(shè)計(jì)方案 D找不到合適的材料【解析】【點(diǎn)評】知識(shí)點(diǎn)五、熱力學(xué)第二定律·熱傳導(dǎo)過程的方向
29、性: 熱傳導(dǎo)過程的方向性 1、不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化.2、熱傳導(dǎo)過程是有方向的,這個(gè)過程可以向一個(gè)方向自發(fā)地進(jìn)行,但是向相反方向不能自發(fā)地進(jìn)行,要實(shí)現(xiàn)相反方向的過程,必須借助外界的幫助,因而產(chǎn)生其他影響或引起其他變化?!踞尷?】熱傳導(dǎo)的方向性是指( )A熱量只能從高溫物體傳遞到低溫物體,而不能從低溫物體傳遞到高溫物體B熱量只能從低溫物體傳遞到高溫物體,而不能從高溫物體傳遞到低溫物體C熱量既能從高溫物體傳遞到低溫物體,又可以從低溫物體傳遞到高溫物體D熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,而不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體【解析】【點(diǎn)評】【釋例2】關(guān)于熱傳遞的下列
30、說法中正確的是 AB A、熱傳遞是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 B、熱量總是從溫度高的物體傳給溫度低的物體而不引起其它變化 C、熱量總是從內(nèi)能多的物體傳給內(nèi)能少的物體 D、吸收熱量的物體溫度必上升【解析】【點(diǎn)評】 熱力學(xué)第二定律 1、一種表述是:按熱傳遞的方向性來表述(克勞修斯): 不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化。(1)內(nèi)能可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體;(2)內(nèi)能可以從低溫物體傳到高溫物體,但要引起其它變化,如電冰箱、空調(diào)等,但要引起其它變化。2、另一種表述是:按機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性來表述(開爾文): 不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化。或第二
31、類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的,即熱力學(xué)過程具有方向性。(1)機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;(2)內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;(3)“不引起其它變化”是指熱機(jī)將獲得的內(nèi)能全部用來做功,而不向別處傳遞內(nèi)能,或不跟其它形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化;3、兩種表述是等價(jià)的:可以從一種表述導(dǎo)出另一種表述,兩種表述都稱為熱力學(xué)第二定律4、熱力學(xué)第二定律的意義:提示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性,是獨(dú)立于熱力學(xué)第一定律的一個(gè)重要自然規(guī)律【釋例1】(2004天津理綜·15)下列說法正確的是 D A、熱量不能由低溫物體傳遞到高溫物體B、外界對物體做功,物體的內(nèi)能必定增加 C、第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,是因?yàn)檫`反了能量守恒定律
32、D、不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化【解析】熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體,但要引起其它變化,如冰箱制冷要消耗電能。A錯(cuò)。 物體的內(nèi)能的改變由做功和熱傳遞兩種方式共同決定,如果物體放出的能量大于外界對物體做功,物體內(nèi)能減小,B錯(cuò)。 第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,是因?yàn)檫`反了熱傳導(dǎo)的方向性。C錯(cuò)。【點(diǎn)評】【釋例2】一種冷暖兩用空調(diào)銘牌標(biāo)注有如下指標(biāo):輸入功率1kW,制冷能力1.2×104kJ/h,制熱能力1.3×104kJ/h,這樣,該空調(diào)在制熱時(shí),每消耗1J的電能,將放出約3J的熱量。下列說法正確的是( CD )20090422A此數(shù)據(jù)違反了能量守恒
33、定律,所以銘牌標(biāo)注的指標(biāo)有錯(cuò)誤B空調(diào)不論是制熱還是制冷都是將熱量從高溫物體傳給低溫物體,所以不違反熱力學(xué)第二定律C空調(diào)不論是制熱還是制冷都是將熱量從低溫物體傳給高溫物體,而且不違反熱力學(xué)第二定律D空調(diào)制熱時(shí)放出的熱量,一部分由電能轉(zhuǎn)化而來的,另一部分則是從室外吸收的【解析】【點(diǎn)評】 第二類永動(dòng)機(jī) 1第二類永動(dòng)機(jī):人們把想象中能夠從單一熱源吸收熱量,全部用來做功而不引起其他變化的熱機(jī)叫做第二類永動(dòng)機(jī)2第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成: 表示機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性盡管機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,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3第一類永動(dòng)機(jī)和第二類永動(dòng)機(jī): 它們都不可能制成,第一類永動(dòng)
34、機(jī)的設(shè)想違反了能量守恒定律;第二類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想雖不違反能量守恒定律,但違背了跟熱現(xiàn)象相聯(lián)系的宏觀過程具有方向性的自然規(guī)律 【釋例1】關(guān)于第二類永動(dòng)機(jī),下列說法正確的是(AD ) A沒有冷凝器,只有單一的熱源,能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做功,而不引起其他變化的熱機(jī)叫做第二類永動(dòng)機(jī) B第二類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律,所以不可能制成 C第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能卻不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能卻不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)不引起其他變化【解析】根據(jù)第二類永動(dòng)機(jī)的定義可知A正確,第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律,
35、但是違反第二定律,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能在引起其他變化時(shí)是可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的,所以C錯(cuò)誤,D選項(xiàng)正確.【點(diǎn)評】第二類永動(dòng)機(jī):能從單一熱源吸收熱量全部用來做功而不引起其他變化的機(jī)械。如果這一類永動(dòng)機(jī)能夠制成,它就可以從外界諸如空氣、海洋、土壤等單一熱源中不斷地吸取能量,而對外做功。眾所周知在空氣和海洋中內(nèi)能是取之不盡的,這樣的話飛機(jī)不用帶油箱,輪船不用帶燃料。人們?yōu)榇俗龀隽嗽S多努力,做了大量的嘗試,但是第二類永動(dòng)機(jī)始終還是沒能制成。伴隨著一次次的失敗,終于認(rèn)識(shí)到第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。這個(gè)結(jié)論是開爾文首先提出來的。 能量耗散 1能量耗散:流散的內(nèi)能無法重新收集起來
36、加以利用的現(xiàn)象叫做能量耗散2能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性【釋例1】下列對能量耗散理解正確的是( ) A、能量耗散說明能量在不停減少 B、能量耗散遵循能量守恒 C、能量耗散說明能量不能憑空產(chǎn)生,但可憑空消失 D、能量耗散從能量轉(zhuǎn)化角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性【解析】【點(diǎn)評】【釋例2】下列說法正確的是( BC )A一個(gè)盛有一定質(zhì)量氣體的密閉容器,當(dāng)容器做自由落體運(yùn)動(dòng)處于完全失重狀態(tài)時(shí),氣體對容器底部的壓力為零B對于一定種類的大量氣體分子,在一定溫度時(shí),處于一定速率范圍內(nèi)的分子數(shù)所占的百分比是確定的C能量的耗散是從能量的轉(zhuǎn)化角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性
37、D只要有足夠高的技術(shù)條件,絕對零度是可以達(dá)到的【解析】【點(diǎn)評】【釋例3】(2007廣東理科)下述做法能改善空氣質(zhì)量的是( B ) A以煤等燃料作為主要生活燃料B利用太陽能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源C鼓勵(lì)私人購買和使用汽車代替公交車D限制使用電動(dòng)車知識(shí)點(diǎn)六、熱力學(xué)第三定律:1、內(nèi)容:絕對零度不可達(dá)到:2、理解:T=t(數(shù)值上)【釋例1】1997年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授與朱棣文等三人,以表彰他們在激光冷卻和捕獲原子的方法上所作出的貢獻(xiàn)。目前已應(yīng)用激光將原子的溫度冷卻到10-12k的數(shù)量級,已經(jīng)非常接近0k,下列關(guān)于”0k”說法中正確的是( D)A、0k即00C,隨著科學(xué)的發(fā)展是可以達(dá)到的B、0k即0
38、0C,只能無限接近,但不可能達(dá)到C、0k即絕對零度,隨著科學(xué)的發(fā)展是可以達(dá)到的D、0k即絕對零度,只能無限接近,但不可能達(dá)到【解析】【點(diǎn)評】1題型關(guān)于內(nèi)能的理解及應(yīng)用: 方法指導(dǎo) 解題示范 一、分子動(dòng)能:【例題2】質(zhì)量相同的氫氣和氧氣,溫度相同,下列說法正確的是 C A每個(gè)氧分子的動(dòng)能都比每個(gè)氫分子的動(dòng)能大B每個(gè)氫分子的速率都比每個(gè)氧分子的速率大C兩種氣體分子平均動(dòng)能一定相等D兩種氣體分子的平均速率一定相等選題目的:理解不同的物質(zhì)的分子動(dòng)能情況【解析】因?yàn)闇囟认嗤詢煞N氣體分子平均動(dòng)能一定相等,但具體到每一個(gè)分子,其動(dòng)能有大在小,無法比較,A錯(cuò)氫分子質(zhì)量比氧分子質(zhì)量小,氫分子的平均速率一定
39、比氧分子的平均速率大,D錯(cuò)氫氣中有運(yùn)動(dòng)速率很小的分子,氧氣中有運(yùn)動(dòng)速率很大的分子,B錯(cuò)?!军c(diǎn)評】【例題3】質(zhì)量、溫度均相等的一杯水和一個(gè)鋼球相比較,下列說法正確的是 BD A它們的內(nèi)能一定相等 B它們的分子平均動(dòng)能一定相等 C它們的分子平均速率一定相等 D把鋼球浸沒在水中,它們的內(nèi)能一定不改變選題目的:理解溫度是物體平均動(dòng)能的量度【解析】因?yàn)樗鼈兊臏囟认嗤肿悠骄鶆?dòng)能一定相等,質(zhì)量相等的水和銅分子數(shù)不同,它們的物態(tài)也不相同,故它們的內(nèi)能不一定相等;水分子和銅分子質(zhì)量不相等,它們的分子平均動(dòng)能又相等,故它們的分子平均速率一定不相等;它們的溫度相等,相互間不會(huì)發(fā)生熱傳遞,此時(shí)又不存在外界對它們做
40、功或它們對外界做功,它們的內(nèi)能一定不會(huì)改變。【點(diǎn)評】二、分子勢能:【例題1】(關(guān)于分子勢能與體積的關(guān)系)對于分子間勢能與體積的關(guān)系,下列說法中正確的是 ACD A、物體體積不變,分子勢能不改變B、物體體積增大,分子間勢能必增大C、物體體積增大,分子間勢能可能增大D、物體體積減小,分子間勢能可能增大【解析】熟知分子勢能與分子間距離的復(fù)雜關(guān)系,消除分子勢能越大,體積越大的誤解,才能正確解答本題【點(diǎn)評】【例題2】關(guān)于分子間的相互作用力及分子勢能,下列說法中正確的是 AC A分子間不論分子距離遠(yuǎn)近,只要有引力一定有斥力B分子間距離越小,引力越小,斥力越大C分子間顯示斥力時(shí),距離越小,分子勢能越大D分子
41、間顯示引力時(shí),距離越大,分子勢能越小選題目的:分子間距與分子勢能的關(guān)系【解析】分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的,且隨分子間距離的增大而減小,減小而增大,(B)錯(cuò)當(dāng)分子間顯示斥力時(shí),距離越小,越要克服分子做功,分子勢能越大,當(dāng)分子間顯示引力時(shí),距離越大,也要克服分子力做功,分子勢能也越大,(D)錯(cuò)?!军c(diǎn)評】【例題3】兩個(gè)分子甲和乙相距較遠(yuǎn)(此時(shí)它們之間的分子力可忽略),設(shè)甲固定不動(dòng),乙逐漸靠近甲,直到不能再靠近為止的整個(gè)過程中 A分子力總是對乙做正功 B乙總是克服分子力做功C先是乙克服分子力做功;然后分子力對乙做正功D先是分子力對乙做正功;然后乙克服分子力做功選題目的:理解分子力隨其間距變化情況【
42、解析】在乙分子逐漸向甲分子靠攏的過程中,r>r0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,此時(shí)分子對乙做正功,r<r0時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力,阻礙乙分子靠攏,此時(shí)分子力做負(fù)功,即乙克服分子力做功所以,正確選項(xiàng)(D)【點(diǎn)評】【例題4】有兩個(gè)分子,用r表示它們之間的距離,當(dāng)r=r0時(shí),兩分子間的斥力和引力相等,使兩分子從相距很遠(yuǎn)處(r>r0)逐漸靠近,直至不能靠近為止(r<r0)。在整個(gè)過程中兩分子間相互作用的勢能 A一直增加 B一直減小 C先增加后減小 D先減小后增加【解析】根據(jù)動(dòng)和能的關(guān)系,分子勢能的變化是和分子力和功相聯(lián)系的分子力對分子做正功,分子勢能減??;分子克服分子力做功,分子勢能增加
43、當(dāng)r=r0時(shí),分子間引力和斥力相等,表現(xiàn)分子力等于零;當(dāng)r>r0時(shí),分子引力大于斥力,表現(xiàn)出的分子力為引力;當(dāng)r<r0時(shí)分子引力小于斥力,表現(xiàn)出分子力為斥力,在兩分子從rr0處靠近,直至r<r0為止的整個(gè)過程中,當(dāng)r>r0時(shí)分子力做正功,使分子勢能減少,當(dāng)r<r0時(shí),則分子克服分子力做功,分子勢能增加,不難看出,當(dāng)r=r0時(shí)分子勢能最小。正確選項(xiàng)為D【點(diǎn)評】【例題5】若已知分子勢能增大,則在這個(gè)過程中 A一定克服分子力做功 B分子力一定減小 C分子間距離的變化情況無法確定 D以上說法都不正確【解析】分子勢能增大,說明分子力一定做負(fù)功,或者說一定克服分子力做功,所以
44、選項(xiàng)A正確我們知道,當(dāng)r>r0時(shí),分子勢能增大說明r增大,分子力減?。划?dāng)r<r0時(shí),分子勢能增大說明r減小,分子力增大,因題目未說明初始狀態(tài)分子間的距離r是大于、小于或等于r0,所以對分子力和分子距離的變化情況無法確定,選項(xiàng)C正確,B和D錯(cuò)誤【點(diǎn)評】【例題6】如圖,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于X軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F(xiàn)0為斥力,F(xiàn)0為引力,a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置,現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,則( BC )A、乙分子由a到b做加速運(yùn)動(dòng),由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B、乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)c時(shí)速度最大C、乙分子由a到b的過程
45、中,兩分子相互間的分子勢能一直減少D、乙分子由b到d的過程中,兩分子間的分子勢能一直增加【解析】【點(diǎn)評】【例題7】(2003江蘇高考·3)如圖,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x 軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F(xiàn) > 0為斥力,F(xiàn) < 0為引力,a、b、c、d 為x 軸上四個(gè)特定的位置,現(xiàn)把乙分子從a 處由靜止釋放,則 ( BC ) A乙分子從a 到b 做加速運(yùn)動(dòng),由b 到c 做減速運(yùn)動(dòng) B乙分子由a 到c 做加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)c 時(shí)速度最大 C乙分子由a 到b 的過程中,兩分子間的分子勢能一直減少 D乙分子由b 到d 的過程中,兩分子間的
46、分子勢能一直增加【解析】【點(diǎn)評】【例題8】(2005江蘇物理·7)下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法中,正確的是( C )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)為斥力時(shí),分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小【解析】【點(diǎn)評】【例題9】(2007江蘇物理·1)分子動(dòng)理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱力學(xué)性質(zhì)。據(jù)此可判斷下列說法中錯(cuò)誤的是( B )A、 顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無規(guī)則
47、運(yùn)動(dòng),這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性B、 分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大C、 分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大D、 在真空、高溫條件下,可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其它元素【解析】【點(diǎn)評】r2rOEpr1··【例題10】(2010全國理綜1·19)右圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是( BC )A當(dāng)r大于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力B當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C當(dāng)r等于r2時(shí),分子間的作用力為零D在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負(fù)功【解析】分子間距等于r0時(shí)
48、分子勢能最小,即r0= r2。當(dāng)r小于r1時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)r大于r1小于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)r大于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為引力,A錯(cuò)BC對。在r由r1變到r2的過程中,分子斥力做正功分子勢能減小,D錯(cuò)誤?!久}意圖與考點(diǎn)定位】分子間距于分子力、分子勢能的關(guān)系?!军c(diǎn)評】【例題10】如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的變化關(guān)系如圖中曲線所示。圖中分子勢能的最小值為-E0。若兩分子所具有的總能量為0。則下列說法中正確的是( BD )A.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),加速度最大B.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),其動(dòng)能為E0C.乙分子在Q點(diǎn)(x=x
49、1)時(shí),處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為xx1【解析】【點(diǎn)評】三、物體內(nèi)能:【例題1】下列說法正確的有 D A某氣體的溫度是00C,則該氣體中每一個(gè)分子的溫度也是00CB運(yùn)動(dòng)快的分子溫度較高,運(yùn)動(dòng)慢的分子溫度較低C如果一摩爾物質(zhì)的內(nèi)能為E,則每個(gè)分子的內(nèi)能為E/NA(NA為阿伏伽德羅常數(shù))D以上說法均不對選題目的:理解溫度與內(nèi)能的聯(lián)系【解析】溫度是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn),內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢能的總和,對單個(gè)分子或少數(shù)分子,溫度和內(nèi)能均無意義 【點(diǎn)評】【例題2】已知某物體的溫度升高了,那么下列哪些說法是正確的 C A該物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能都增大了B該物體內(nèi)所有分子的勢能都增大了
50、C該物體內(nèi)分子平均動(dòng)能增大了D該物體熱量增多了選題目的:理解溫度與物體內(nèi)能的關(guān)系【解析】物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)速率各不相同,有的快,有的慢,溫度升高了,分子平均動(dòng)能增大,只反映分子運(yùn)動(dòng)的整體表現(xiàn),并不是所有分子的動(dòng)能都增加了分子勢能只與分子間距離有關(guān)與溫度無關(guān)A、B均錯(cuò)分子動(dòng)能和分子勢能的改變,只會(huì)引起內(nèi)能的變化,熱量只有在熱傳遞過程中才有意義,故D也錯(cuò)【點(diǎn)評】【例題3】關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是 BC A相同質(zhì)量的兩種物體,升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同 B一定量00C的水結(jié)成00C的冰,內(nèi)能一定減少 C一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能一定減少 D一定量氣體吸收熱量而保持體積不變
51、,內(nèi)能一定減少【解析】內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和相互作用的勢能之和相同質(zhì)量的兩種物體,分子數(shù)不同,初始溫度及分子間相互作用都不盡相同,升高相同的溫度時(shí),內(nèi)能增量不一定相同,選項(xiàng)A不正確 0的水結(jié)成0的冰,既放出熱量,又增大體積對外做功,因此,其內(nèi)能一定減少,選項(xiàng)B正確 一定量氣體經(jīng)歷絕熱膨脹過程,對外做功,氣體的內(nèi)能一定減少,選項(xiàng)C正確。 一定量氣體吸收熱量而體積不變,氣體不對外做功,內(nèi)能一定增加而不可能減少,選項(xiàng)D錯(cuò)誤 【點(diǎn)評】【例題4】鍋爐中盛有1500kg的水,當(dāng)對其加熱使其內(nèi)能增加1.26 ×107J時(shí),溫度將上升多少?水的比熱容c= 4.2 ×103J/(kg·k) 【解析】水吸收的熱量全部用來增加它的內(nèi)能: Q=cmt【點(diǎn)評】【例題5】如圖所示,直立的絕熱容器中間有一導(dǎo)熱隔板,容器的上部裝有某種氣體1mol,容器的下部裝有2mol同種
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