高考物理第一轮热力学定律复习学案。

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第十三章热力学定律

1.本章主要是研究热和功间的关系、热力学第一第二定律，了解能源的开发利用，以拓宽同学们的视野。
2.本章主要是以以前学习过的内容为基础，研究功与能间的关系，以热力学定律为基础结合各种能量间关系的计算。
3.高考中以选择题形式考查对基础知识的理解，以计算题形式计算能量间的转化和转移关系。

第一课时热力学定律

【教学要求】
1．理解热力学第一定律和能量守恒定律。
2．知道热力学第二定律，知道能源与环境的关系，了解新能源的开发和利用。
【知识再现】
一、功和能
做功与热传递在改变内能方面二者是等价的．做功时内能与其它形式的能相互转化．热传递是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移。
二、热力学第一定律
功、热量跟内能改变之间的定量关系△U＝W+Q。
三、能的转化和守恒定律
1．能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式为另一种形式或从到另一个物体。
2．不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器叫，它违背了能的，因此这种机器制造出来。
四、热力学第二定律
1．热力学第二定律的两种表述
表述一，不可能使由低温物体传递到而不引起其他。
表述二：不可能从并把它全部用来对外而不引起其他变化。
2．第二类永动机：只从吸取热量，使之全部用来做功，而不引起其他变化的热机。
五、能源的开发利用
1．能源与人类发展关系是：。
2．能源与环境的关系是：。
3．等为新能源。
知识点一温度、热量、功、内能
功、热量是能量转化转移的量度，是与内能的变化相联系的，是过程量．内能是状态量．物体的内能大，并不意味着物体一定会对外做功或向外传递热量，或者做的功多，传递的热量多．只有物体的内能变化大的过程中做的功或传递的热量才会多．温度只是分子平均动能的标志．物体的内能除与温度有关外，还与物体的物质的量、体积、物态等因素有关．
【应用1】判断下列各种说法是否正确()
A．物体从10℃变为8℃，其热量减少了．
B．物体从10℃变为8℃，放出了一定的内能．
C．物体从10℃变为8℃，其内能减少了．
D．物体从10℃变为8℃，物体可能释放了一定热量．
导示:热量是在有热交换过程中内能转移的物理量，物体没有热量减少的说法，A错。B中也只能说是放出了热量，而不是内能，B错。物体的内能不仅与温度有关，还与体积有关，C错。物体温度降低，可能向外传热，也可能有做功过程，D正确。
热力学问题中，一样要区分过程量与状态量之间的关系，
知识点二热力学第一定律
物体内能的增量△U等于外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q的总和．表达式：W十Q＝△U
【应用2】关于物体内能及其变化，下列说法中正确的是()
A．物体的温度改变时，其内能必定改变
B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能不一定改变
C．对物体做功，其内能必定改变；物体向外传出一定热量其内能必定改变
D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
导示:物体的内能不仅与温度有关，还与体积有关，温度改变，内能不一定变化，A错。改变物体内能有两种方式：做功与热传递。物体对外做功，其内能不一定改变；同样向物体传递热量，其内能不一定改变，B正确，CD错。故选B。
符号法则：外界对物体做功，物体体积减小，W取正值；物体对外界做功，物体体积增大，W取负值．物体吸收热量，Q取正值；物体放出热量，Q取负值；物体内能增加，△U取正值，物体内能减少，△U取负值．
知识点三能量守恒定律
能量是量度物体运动的物理量，不同形式的能与不同的运动形式相对应．如：内能与分子热运动相对应，电能与电荷运动相对应等．能的转化一定要通过做功才能实现，而能的转移要通过某种形式的传递来完成．不同形式能的转化，意味着物体的运动由一种形式转化成了另一种形式，因此，能量守恒是沟通不同运动的重要纽带．
【应用3】如图所示，容器A、B各有一个自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带着阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，开始时，A中的水面比B中的高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中（）
A．大气压力对水做功，水的内能增加
B．水克服大气压力做功，水的内能减少
C．大气压力对水不做功，水的内能不变
D．大气压力对水不做功，水的内能增加
导示:大气压力对左侧水做功，同时右侧水对大气做功，可知两者做功相等，所以大气对水做功为零。而水的内能增加的原因是因为重力对水做了功，转化成了水的内能。故ABC错，D正确。
各种形式的能在转化和转移中总能量守恒是无条件的，而某种或某几种形式的能的守恒是有条件的，如：在只有重力和弹力做功时，机械能才守恒，对此应予以注意．某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等，如：相互摩擦的系统中，一对滑动摩擦力所做的总功是负值，因此使系统的机械能减少，内能增加，摩擦力所做总功的绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即等于系统损失的机械能．同理，若某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等，这也是列能量守恒定律方程式的两条基本思路．
知识点四热力学第二定律
热力学第一定律和热力学第二定律是热力学知识的基础理论．热力学第一定律指出任何热力学过程中能量守恒，而对过程没有其他限制。热力学第二定律指明哪些过程可以自发的发生，哪些过程不可能自发的发生，如：第二类永动机不可能实现，热机效率不可能是100％，热现象过程中能量耗散是不可避免的，宏观的实际的热现象过程是不可逆的．
【应用4】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．热量不能从低温物体传到高温物体
C．热传导是有方向的
D．能量耗散说明能量是不守恒的
导示:热量能自发地从高温物体传给低温物体，而从低温物体传到高温物体则必需有一定的条件，A对B错。热传导具有方向性，C正确。所有物理现象都遵循能的转化与守恒定律，D错。故选AC。
热力学第二定律有多种表述，但无论用什么方式表述，都是揭示了自然界的基本规律：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的．
类型一热力学第一定律的应用
物体内能的增加与否，不能单单只看做功或者热传递，要将二者结合起来，内能的变化由△U＝W+Q得到．应用热力学第一定律时，注意正确判断△U、W、Q的正负号。
【例1】在温度均匀的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面，上升过程中气泡的体积不断地增大，则气泡在浮起的过程中()
A．放出热量B．吸收热量
C．不吸热也不放热D．无法判断
导示:气体分子之间的距离很大，相互作用力很小，对气体来说，气体的状态变化时，分子势能几乎不变．所以，一定质量的气体的内能的变化，就是气体分子热运动的动能总和的变化，即由温度的变化决定．在温度均匀的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面的过程中，小气泡温度不变，其内能增量△U＝0．上升过程中，气泡的体积不断增大，气体对外做功，即有W0，根据热力学第一定律，可知Q0，所以气泡在浮起的过程中，吸收热量，因此选项B正确．
物体处于大气环境中，做功的一个显著特点是物体的体积发生了变化，体积增大，物体对外做功，体积减小，外界对物体做功。
类型二能量守恒定律的应用
通过做功把其他形式的能量(特别是机械能)转化为内能的问题是一类重要的综合题．解这类综合题的关键在于弄清内能的来源．如：在机械能与内能相互转化的过程中，转化为内能的往往不是研究对象的全部机械能，而是系统损失的机械能．
【例2】直立容器内部有被隔开的AB两部分气体,A的密度小,B的密度大,抽去隔板,加热气体,使这两部分气体均匀混合,设在此过程中气体吸热Q,气体内能增量为ΔU,则
A.ΔU=QB.ΔUQC.ΔUQD.无法比较
导示:AB混合前重心在中线以下，混合后重心在中线上，所以系统重力势能增大.吸收热量的一部分转化为重力势能，故ΔUQ。故选B。
此类问题往往会结合平抛运动、圆周运动、相对运动、电磁感应等力、电知识，需要综合运用系统能量守恒等重要规律，是高考中的一个重点．
1．在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门,冰箱冰箱正常工作,过一段时间房间内的温度将如何变化?（）
A.降低B.升高C.不变D.无法判断
2．下列说法中正确的是()
A．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
B．根据热力学第二定律，可以发明一种机器将散失的能量重新收集、重新利用
C．可以用特殊的方法，使热机效率达到100％
D．冰箱可以实现热量从低温物体传给高温物体，所以热力学第二定律不正确
3．如图,密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计.置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部,另一端固定在活塞上.弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处在自然长度时的弹性势能为0).现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后,活塞静止,气体达到平衡状态.经过此过程（）
A.Ep全部转换为气体的内能
B.Ep一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
C.Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D.Ep一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能

参考答案：
1．B2．A3．D

扩展阅读

高考物理第一轮导学案复习：热力学定律能量守恒定律

20xx届高三物理一轮复习导学案
十二、热学（3）

【课题】热力学定律能量守恒定律
【目标】
1.理解热力学第一定律，会进行简单计算；
2.理解能量守恒定律，理解第一类永动机不可制成的原理；
3.理解热力学第二定律两种不同表述的等价性，理解第二类永动机不可制成的原理。
【导入】
一、改变内能的两种方式
1、做功：是其它形式的能与内能相互转化的过程．内能的改变可以用做功的数值来量度．
2、热传递：是物体间内能转移的过程，或者是同一物体内部中内能的转移．内能的改变是用传递的热量来量度．热传递是发生在温度不同的两物体之间，热量从高温物体向低温物体传递。
热传递有三种方式：热传导、热对流和热辐射．
3、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但有本质区别。

二、热力学第一定律
1、内容：如果物体跟外界同时发生做功和热传递，那么物体内能的增加⊿U等于外界对物体所做的功加上物体从外界吸收的热量Q，公式为⊿U＝W＋Q。
注意：⊿U、W、Q均可取正、负，具体是：
内能增加⊿U取正值，减少取负值；
外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功取负值；
物体吸热Q取正值，放热取负值．
2、能量守恒定律：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别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，不同形式的能可以相互转化。
3、第一类永动机（不消耗能源的机械）不可能造成
三．能源、环境
1、常规能源：人们把煤、石油、天然气叫做常规能源。但是，○1常规能源有限，○2常规能源带来的环境问题：温室效应、酸雨、光化学烟雾、污染等．
2、新能源的开发①流动的空气——风能②水的流动---水能③太阳能④沼气⑤核能

【导研】
[例1]（1）如图所示的实验装置，把沾有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，由于被压缩的气体骤然变热，温度升高达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明对物体（）
A．做功可以增加物体的热量
B．做功可以改变物体的内能
C．做功一定会升高物体的温度
D．做功一定会增加物体的内能

（2）在轮胎爆炸这一短暂过程中，关于轮胎内的气体，下列叙述正确的是（）
A．气体膨胀，温度不变B．气体膨胀，温度升高
C．气体膨胀，温度下降D．压强不变，内能增大

[例2]右图为电冰箱的工作原理图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，那么，下列说法中正确的是（）
A．在冰箱内的管道中，致冷剂迅速膨胀并吸收热量
B．在冰箱外的管道中，致冷剂迅速膨胀并放出热量
C．在冰箱内的管道中，致冷剂被剧烈压缩并吸收热量
D．在冰箱内的管道中，致冷剂被剧烈压缩并放出热量

[例3]下面设想符合能量守恒定律的是（）
A．利用永久磁铁间的作用力造一台永远转动的机器
B．做成一条船利用河水的能量逆水航行
C．通过太阳照射飞机使飞机起飞
D．不用任何燃料使河水升温

[例5]如下图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部．另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程()
A．Ep全部转换为气体的内能
B．Ep一部分转换为活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
C．Ep全部转换为活塞的重力势能和气体的内能
D．Ep一部分转换为活塞的重力势能，一部分转换为内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
[例6]（2009学年第一学期徐汇区高三年级物理期末卷）一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10L，那么变到状态B时气体的体积为______L，变到状态C时气体的压强是0℃时气体压强的______倍。

【导练】
1．下述做法能改善空气质量的是()
A．以煤等燃料作为主要生活燃料
B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源
C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D．限制使用电动车

2．对一定量的气体，下列说法正确的是()
A、在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功
B、在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功
C、在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加
D、在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变

3．如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是()
A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小
C．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气
D．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小
4．(09上海市崇明县）如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（）
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些；
B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大；
C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小；
D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大。

5．如下图所示的导热汽缸内，用活塞封闭一定质量的理想气体，将突然迅速向下压活塞的过程设为甲过程，将缓慢地向下压活塞的过程设为乙过程．已知甲、乙两个过程中气体初态和末态的体积相同，不考虑活塞与汽缸的摩擦及大气压的变化．则下列说法正确的是()
A．两过程大气压力对活塞做的功一样多
B．甲过程汽缸内气体末态内能比乙过程气体末态内能大
C．甲过程中气体的压强不断增大，乙过程中气体的压强不变
D．甲过程汽缸内每个分子对缸壁的冲力增大，乙过程汽缸内每个分子对缸壁的冲力减小

6．如下图所示，一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭的内壁光滑的绝热气缸内，气缸竖直放置，缸内安装一电热丝，活塞质量为m，横截面积为S，外界大气压强为p0，重力加速度为g.开始时活塞处于静止状态，将电热丝通电给气体缓慢加热，测得电热丝两端电压为U，通过的电流为I.经过时间t，活塞缓慢向上移动距离L0.求：
(1)气体对外所做的功；
(2)气体内能的增量．

《热力学第一定律》教案

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，帮助教师掌握上课时的教学节奏。那么怎么才能写出优秀的教案呢？下面是小编帮大家编辑的《《热力学第一定律》教案》，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

《热力学第一定律》教案

授课题目(教学章节或主题):

第二章热力学第一定律

授课类型

专业必修课

授课时间

教材分析:

本章讲述热力学第一定律,热和功的规定和计算方法,焓的定义以及反应热的计算等,属于热力学理论的基本内容之一,对于学习后边的热力学理论具有重要的意义.

教学目的与要求:

通过本章的教学使学生初步了解热力学方法及其基本特点，掌握状态、状态函数、可逆过程等基本概念，理解状态函数的性质，理解热力学第一定律并能对物理化学过程(状态变化、相变化、化学反应等)进行有关计算。

重点与难点:

热力学的基本概念，状态函数的意义及其数学特性，焓的定义和意义，可逆过程及其意义，应用热力学第一定律计算物理化学过程的△U、△H、Q和W。应用△fHm(B)、△cHm(B)计算反应热效应。盖斯定律和基尔霍夫定律应用。卡诺循环

教学内容与过程（设想、方法、手段）:

热力学的基本概念，热、功、热力学能之间的区别与联系，状态函数的意义及其数学特性，焓的定义和意义，可逆过程及其意义，应用热力学第一定律计算物理化学过程的△U、△H、Q和W，应用△fHm(B)、△cHm(B)计算反应热效应，掌握盖斯定律和基尔霍夫定律应用，卡诺循环的意义及理想气体在诸过程的热和功的计算。

思考题、讨论题、作业

1．课后全部复习题

2．作业题：2，5，6，9，`12，16，19，20，23，26，31。

参考资料(含参考书、文献等)

胡英主编，《物理化学》

天津大学主编，《物理化学》

大连理工大学主编，《物理化学》

各种习题解题辅导书

课后所列各种参考读物

高考物理基础知识要点复习热力学定律与能量守恒

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助教师掌握上课时的教学节奏。教案的内容具体要怎样写呢？小编经过搜集和处理，为您提供高考物理基础知识要点复习热力学定律与能量守恒，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

20xx届高三物理一轮复习全案：第3章热力学定律与能量守恒（选修3-4）
【考纲知识梳理】
一、温度、内能、热量、功的理解
二、改变内能的两种方式
1、改变物体的内能通常有两种方式：做功和热传递。
（1）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但有本质的区别。
（2）做功涉及到的是内能与其它能间的转达化；而热传递则只涉及到内能在不同物体间的转移。
三、对热力学第一定律的理解
1、热力学第一定律（第一类永动机不能制成）
做功和热传递都能改变物体的内能。也就是说，做功和热传递对改变物体的内能是等效的。但从能量转化和守恒的观点看又是有区别的：做功是其他能和内能之间的转化，功是内能转化的量度；而热传递是内能间的转移，热量是内能转移的量度。
（1）内容:外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔE，
（2）表达式:ΔE=Q+W这在物理学中叫做热力学第一定律。
表达式中符号法则:W为正值，表达外界对物体做功；W为负值，表示物体对外界做功；
Q为正值，表示物体从外界吸热；Q为负值，表示物体对外界放热；
ΔE为正值，表示物体内能增加；ΔE为负值，表示物体内能减少.
2、能的转化和守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭或消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，但总能量保持不变。这就是能的转化和守恒定律.
(1)能量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一，违背该定律的第一类永动机是无法实现的.
(2)物质的不同运动形式对应不同形式的能,各种形式的能在一定的条件下可以转化或转移,在转化或转移过程中,能的总量守恒.
四、对热力学第二定律的理解
1、热传导的方向性:热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行（热量会自发地从高温物体传给低温物体），但是向相反的方向却不能自发地进行。
2、机械能与内能转化的方向性:机械能可以全部转化为内能,而内能不可能全部转化为机械能而不引起其它的变化.
3、热力学第二定律
(1)表述：
①不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化（按热传导的方向性表述）。
②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）。或第二类永动机是不可能制成的。
(2)意义：自然界种进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。它揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性.
(3)能量耗散:自然界的能量是守恒的，但是有的能量便于利用，有些能量不便于利用。很多事例证明，我们无法把流散的内能重新收集起来加以利用。这种现象叫做能量的耗散。它从能量转化的角度反映出自然界中的宏观现象具有方向性。
3、永动机
（1）第一类永动机不可能制成:不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器被称为第一类永动机，这种永动机是不可能制造成的，它违背了能量守恒定律。
（2）第二类永动机：没有冷凝器，只有单一热源，并从这个单一热源吸收的热量，可以全部用来做功，而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机。第二类永动机不可能制成，它虽然不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律。也是不可能制成的。因为机械能和内能的转化过程具有方向性，机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能，而不引起其他变化。热机的效率不可能达到100%。
4、热力学第三定律：热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）｝
【要点名师精解】
类型一热力学第一定律的应用
【例1】一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功．问：
(1)气体的内能是增加了还是减少了？变化量是多少？
(2)气体的分子势能是增加了还是减少了？
(3)气体分子的平均动能是增加了还是减少了？
解：(1)因为气体从外界吸热，所以Q＝＋4.2×105J；又因气体对外做功，所以W＝－6×105J．
由热力学第一定律有：
ΔU＝W＋Q＝－1.8×105J(4分)
ΔU为负，说明气体的内能减少了1.8×105J．(2分)
(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加．
(3)因为气体的内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了．
【感悟高考真题】
1．（20xx重庆1５）给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体
A．从外界吸热B.对外界做负功
B.分子平均动能减少D.内能增加
【答案】A
【解析】胎内气体经历了一个温度不变，压强减小，体积增大的过程。温度不变，分子平均动能和内能不变。体积增大气体对外界做正功。根据热力学第一定律气体一定从外界吸热。A正确
2.（09重庆14）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（D）
A．内能增大，放出热量B．内能减小，吸收热量
C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功
3.（09四川16）关于热力学定律，下列说法正确的是（B）
A.在一定条件下物体的温度可以降到0K
B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C.吸收了热量的物体，其内能一定增加
D.压缩气体总能使气体的温度升高
4.（09广东物理13）（1）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过方式改变物体的内能，把
转变为内能。
（2）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的，温度，体积。
答案：（1）做功，机械能；(2)热量，升高，增大
解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。
5.（09山东物理36）(8分)一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。
（1）求气体在状态B时的体积。
（2）说明BC过程压强变化的微观原因
（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。
解析：设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，,代入数据得。
(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。
(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于
考点：压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律
【考点精题精练】
1、（20xx江苏盐城中学高三一模）若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程由1状态变化到2状态，其中表示等压变化的是(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体是(填“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”)。

2.关于热力学定律，下列说法正确的是（）
A.在一定条件下物体的温度可以降到0K
B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C.吸收了热量的物体，其内能一定增加
D.压缩气体总能使气体的温度升高
答案：B
3.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（）
A．内能增大，放出热量B．内能减小，吸收热量
C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功
答案：D
4、（20xx福建省莆田九中届高三第四次月考）在一个上下水温均匀并保持恒温的水池中，有一个小气泡缓缓地向上浮起，在气泡上升过程中正确的结论是（汽泡内是理想气体）
A．气泡内能减少，放出热量
B．汽泡内能不变，对外做功，吸收热量
C．气泡内能不变，不放热也不吸热
D．气泡内能增加，吸收热量
答案：B
5、下列叙述中，正确的是(C)
A．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
6、下列有关热学知识的论述正确的是（BD）
A．两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从低温物体传给高温物体
B．在一定条件下，低温物体可以向高温物体传递能量
C．第一类永动机违背能的转化和守恒定律，第二类永动机不违背能的转化和守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来
D．温度是物体分子热运动平均动能的标志
7、列说法中正确的是(C)
A.第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律
B.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动
C.地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低
D.热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体
8、如图所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，现通过电热丝给气体加热一段时间，结果使活塞又缓慢上升了h，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为，重力加速度为g，不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，求
（1）气体的压强；
（2）这段时间内气体的内能增加了多少？
解析：
（1）
（2）气体对外做功为
由热力学第一定律得：

高考物理第一轮复习学案

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助教师更好的完成实现教学目标。所以你在写教案时要注意些什么呢？以下是小编为大家精心整理的“高考物理第一轮复习学案”，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

第四课时单元知识整合
本章知识结构
1．对动量守恒定律：要理解透动量守恒的条件，以及动量守恒定律应用的近似性、独立性；另外，还应特别注意动量守恒定律的方向性、相对性。各量应对同一参考系。
2．碰撞问题是应用动量守恒定律的重头戏，既有定量计算的难题，也有定性分析判断的活题。要牢固掌握两球碰撞后可能状态判断的依据，即：(1)碰撞前后应符合系统动量守恒；(2)碰撞后的总动能应不大于碰撞前的总动能；(3)所给碰撞后两球的位置和状态应符合实际。如：后球不应超越前球；两球动量的变化(含方向)应符合作用规律等。对导出式Ek=p2/2m要能够熟练地应用。
3．应用动量定理和动量守恒定律的基本思路：确定研究对象——受力分析——过程分析——确定初末状态——选取正方向——列方程求解。
说明：(1)对于单个物体的受力和时间问题的题目，优先考虑动量定理。
(2)对于相互作用的物体系，且明显具备了动量守恒条件的题目，优先考虑动量守恒定律。
1．矢量运算法：由于动量、冲量均为矢量，因此在运用动量定理、动量守恒定律时都遵循矢量运算法则——平行四边形法则。在一维的情况下，通过选取正方向可将矢量运算转化为代数运算。
2．等效替代法：如在“验证动量守恒定律”的实验中，用其平抛运动的水平距离，等效替代碰撞前后的速度。
3．整体法和隔离法：如对研究对象的选取和过程的选取时经常运用。
4．直接求解和间接求解：如求冲量I或△p
类型一动量定理解决变质量问题
物体动量的增量可以是物体质量不变，由速度变化形成，即△p=mv2-mv1=m(v2-v1)=m△v；也可以是速度不变，由质量变化形成，即△p=m2v-m1v=(m2-m1)v=△mv，动量定理表达式为F△t=△mv．在分析问题时要注意第二种情况。
【例1】宇宙飞船进入一个宇宙尘埃区，每前进1m，就有1O个平均质量为2×10-7kg的微尘粒与飞船相撞，并附在飞船上。若尘埃微粒原来的速度不计，要保持飞船的速度10km/s，飞船喷气产生的推力至少应维持多大?
导示:设飞船速度为v，飞行时间为△t，每前进1m附着的尘粒数为n，尘粒的平均质量为m0，则在△t内飞船增加的质量△m=nm0v△t．
据动量定理F△t=△mv，可知推力：F=(nm0v△t/△t)v=nm0v2=200N
答案：200N
对于流体或类似流体（如粒子流）问题求解的的常用方法，选取一段时间内作用在某物体上的流体柱为研究对象，然后确定出流体柱的体积、质量、状态变化及受力情况，再利用动量定理列式求解。
类型二碰撞中的临界问题
【例2】如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平地面上以大小为v0=6m/s的速度匀速相向行驶，甲和他的车及所带若干小球的总质量为M1=50kg，乙和他的车的总质量为M2=30kg．甲不断地将小球一个一个地相对地面以向右大小为v=16.5m/s的速度抛向乙，并被乙接住。问甲至少要抛出多少个质量均为m=1kg的小球，才能保证两车不会相撞?
导示:两车不相撞的临界条件是：两车最终相对于地面的速度相同(即速度大小、方向均相同)，设此速度为vn．不考虑中间的“子过程”，而先研究由甲(包括车)、小球、乙（包括车）组成的系统。
以水平向右的方向为正方向．
系统初动量为p0=M1v0+M2(-v0)
系统末动量为pn=(M1+M2)vn
由动量守恒定律，得vn=1.5m/s
设甲至少要抛出n个质量均为m=1kg的小球才能保证两车不会相撞．仍不考虑中间的“子过程”，而研究由甲抛出的n个小球和乙（包括乙乘车）组成的系统。假定n个小球由甲一次水平向右抛出(抛出的速度为16.5m/s)，并被乙接住，则由动量守恒定律，有nmv+M2(-v0)=(nm+M2)vn，得n=15
答案：15个
要注意分析物理情景，以及物理语言（“最大”“最小”“恰好”等）所蕴含的临界状态，极限分析法是确定临界状态和临界条件行之有效的方法之一。
类型三动量与能量结合的问题
【例3】如图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为ml的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进人水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端与质量为m2的挡板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末端O点．A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A,B与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：
(1)物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小；
(2)弹簧第一次达到最大压缩量d时的弹性势能E。(设弹簧处于原长时弹性势能为零)．
导示:(1)由机械能守恒定律，有
mlgh=m1v2,v=
(2)A、B在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒，有m1v=(m1+m2)v′
A、B克服摩擦力所做的功W=μ(ml十m2)gd
由能量守恒定律，有
(ml+m2)v′2=Ep+μ(ml十m2)gd
解得Ep=ml2gh/(ml十m2)-μ(ml十m2)gd
机械能守恒定律和动量守恒定律研究的都是系统相互作用过程中满足的规律，不同之处是各自的守恒条件不同，要根据题设的物理情景和物理过程，确定满足的物理规律，机械能守恒为标量式，但势能可能出现负值，动量守恒为矢量式，选取正方向后列代数式。
1．（2007年高考天津理综卷）如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v，向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是（）
A．A开始运动时
B．A的速度等于v时
C．B的速度等于零时
D．A和B的速度相等时

2．水力采煤时，用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层，设水的密度为ρ水枪口的截面积为s水从枪口射出的速度为v，水平射到煤层后速度变为零，则煤层受到水的平均冲击力为多少？

3．(07年扬州市期末调研测试)质量为M的小车置于水平面上。小车的上表面由1/4圆弧和平面组成，车的右端固定有一不计质量的弹簧，圆弧AB部分光滑，半径为R，平面BC部分粗糙，长为l，C点右方的平面光滑。滑块质量为m，从圆弧最高处A无初速下滑（如图），与弹簧相接触并压缩弹簧，最后又返回到B相对于车静止。求：
（1）BC部分的动摩擦因数μ；
（2）弹簧具有的最大弹性势能；
（3）当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车的速度大小。
答案：1、D；2、ρv2s；
3、（1）
（2）
（3），