高中生物一輪復(fù)習教案

高考物理第一輪熱力學定律復(fù)習學案。

第十三章熱力學定律

1.本章主要是研究熱和功間的關(guān)系、熱力學第一第二定律，了解能源的開發(fā)利用，以拓寬同學們的視野。
2.本章主要是以以前學習過的內(nèi)容為基礎(chǔ)，研究功與能間的關(guān)系，以熱力學定律為基礎(chǔ)結(jié)合各種能量間關(guān)系的計算。
3.高考中以選擇題形式考查對基礎(chǔ)知識的理解，以計算題形式計算能量間的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移關(guān)系。

第一課時熱力學定律

【教學要求】
1．理解熱力學第一定律和能量守恒定律。
2．知道熱力學第二定律，知道能源與環(huán)境的關(guān)系，了解新能源的開發(fā)和利用。
【知識再現(xiàn)】
一、功和能
做功與熱傳遞在改變內(nèi)能方面二者是等價的．做功時內(nèi)能與其它形式的能相互轉(zhuǎn)化．熱傳遞是不同物體(或一個物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
二、熱力學第一定律
功、熱量跟內(nèi)能改變之間的定量關(guān)系△U＝W+Q。
三、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律
1．能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式為另一種形式或從到另一個物體。
2．不消耗任何能量，卻源源不斷地對外做功的機器叫，它違背了能的，因此這種機器制造出來。
四、熱力學第二定律
1．熱力學第二定律的兩種表述
表述一，不可能使由低溫物體傳遞到而不引起其他。
表述二：不可能從并把它全部用來對外而不引起其他變化。
2．第二類永動機：只從吸取熱量，使之全部用來做功，而不引起其他變化的熱機。
五、能源的開發(fā)利用
1．能源與人類發(fā)展關(guān)系是：。
2．能源與環(huán)境的關(guān)系是：。
3．等為新能源。
知識點一溫度、熱量、功、內(nèi)能
功、熱量是能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移的量度，是與內(nèi)能的變化相聯(lián)系的，是過程量．內(nèi)能是狀態(tài)量．物體的內(nèi)能大，并不意味著物體一定會對外做功或向外傳遞熱量，或者做的功多，傳遞的熱量多．只有物體的內(nèi)能變化大的過程中做的功或傳遞的熱量才會多．溫度只是分子平均動能的標志．物體的內(nèi)能除與溫度有關(guān)外，還與物體的物質(zhì)的量、體積、物態(tài)等因素有關(guān)．
【應(yīng)用1】判斷下列各種說法是否正確()
A．物體從10℃變?yōu)?℃，其熱量減少了．
B．物體從10℃變?yōu)?℃，放出了一定的內(nèi)能．
C．物體從10℃變?yōu)?℃，其內(nèi)能減少了．
D．物體從10℃變?yōu)?℃，物體可能釋放了一定熱量．
導(dǎo)示:熱量是在有熱交換過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的物理量，物體沒有熱量減少的說法，A錯。B中也只能說是放出了熱量，而不是內(nèi)能，B錯。物體的內(nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還與體積有關(guān)，C錯。物體溫度降低，可能向外傳熱，也可能有做功過程，D正確。
熱力學問題中，一樣要區(qū)分過程量與狀態(tài)量之間的關(guān)系，
知識點二熱力學第一定律
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．表達式：W十Q＝△U
【應(yīng)用2】關(guān)于物體內(nèi)能及其變化，下列說法中正確的是()
A．物體的溫度改變時，其內(nèi)能必定改變
B．物體對外做功，其內(nèi)能不一定改變；向物體傳遞熱量，其內(nèi)能不一定改變
C．對物體做功，其內(nèi)能必定改變；物體向外傳出一定熱量其內(nèi)能必定改變
D．若物體與外界不發(fā)生熱交換，則物體的內(nèi)能必定不改變
導(dǎo)示:物體的內(nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還與體積有關(guān)，溫度改變，內(nèi)能不一定變化，A錯。改變物體內(nèi)能有兩種方式：做功與熱傳遞。物體對外做功，其內(nèi)能不一定改變；同樣向物體傳遞熱量，其內(nèi)能不一定改變，B正確，CD錯。故選B。
符號法則：外界對物體做功，物體體積減小，W取正值；物體對外界做功，物體體積增大，W取負值．物體吸收熱量，Q取正值；物體放出熱量，Q取負值；物體內(nèi)能增加，△U取正值，物體內(nèi)能減少，△U取負值．
知識點三能量守恒定律
能量是量度物體運動的物理量，不同形式的能與不同的運動形式相對應(yīng)．如：內(nèi)能與分子熱運動相對應(yīng)，電能與電荷運動相對應(yīng)等．能的轉(zhuǎn)化一定要通過做功才能實現(xiàn)，而能的轉(zhuǎn)移要通過某種形式的傳遞來完成．不同形式能的轉(zhuǎn)化，意味著物體的運動由一種形式轉(zhuǎn)化成了另一種形式，因此，能量守恒是溝通不同運動的重要紐帶．
【應(yīng)用3】如圖所示，容器A、B各有一個自由移動的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恒定，A、B的底部由帶著閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱，開始時，A中的水面比B中的高，打開閥門，使A中的水逐漸向B中流，最后達到平衡，在這個過程中（）
A．大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能增加
B．水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減少
C．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變
D．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加
導(dǎo)示:大氣壓力對左側(cè)水做功，同時右側(cè)水對大氣做功，可知兩者做功相等，所以大氣對水做功為零。而水的內(nèi)能增加的原因是因為重力對水做了功，轉(zhuǎn)化成了水的內(nèi)能。故ABC錯，D正確。
各種形式的能在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中總能量守恒是無條件的，而某種或某幾種形式的能的守恒是有條件的，如：在只有重力和彈力做功時，機械能才守恒，對此應(yīng)予以注意．某種形式的能減少，一定有其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等，如：相互摩擦的系統(tǒng)中，一對滑動摩擦力所做的總功是負值，因此使系統(tǒng)的機械能減少，內(nèi)能增加，摩擦力所做總功的絕對值等于滑動摩擦力與相對位移的乘積，即等于系統(tǒng)損失的機械能．同理，若某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等，這也是列能量守恒定律方程式的兩條基本思路．
知識點四熱力學第二定律
熱力學第一定律和熱力學第二定律是熱力學知識的基礎(chǔ)理論．熱力學第一定律指出任何熱力學過程中能量守恒，而對過程沒有其他限制。熱力學第二定律指明哪些過程可以自發(fā)的發(fā)生，哪些過程不可能自發(fā)的發(fā)生，如：第二類永動機不可能實現(xiàn)，熱機效率不可能是100％，熱現(xiàn)象過程中能量耗散是不可避免的，宏觀的實際的熱現(xiàn)象過程是不可逆的．
【應(yīng)用4】下列說法中正確的是（）
A．熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體
B．熱量不能從低溫物體傳到高溫物體
C．熱傳導(dǎo)是有方向的
D．能量耗散說明能量是不守恒的
導(dǎo)示:熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，而從低溫物體傳到高溫物體則必需有一定的條件，A對B錯。熱傳導(dǎo)具有方向性，C正確。所有物理現(xiàn)象都遵循能的轉(zhuǎn)化與守恒定律，D錯。故選AC。
熱力學第二定律有多種表述，但無論用什么方式表述，都是揭示了自然界的基本規(guī)律：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆的．
類型一熱力學第一定律的應(yīng)用
物體內(nèi)能的增加與否，不能單單只看做功或者熱傳遞，要將二者結(jié)合起來，內(nèi)能的變化由△U＝W+Q得到．應(yīng)用熱力學第一定律時，注意正確判斷△U、W、Q的正負號。
【例1】在溫度均勻的液體中，一個小氣泡由液體的底層緩慢地升到液面，上升過程中氣泡的體積不斷地增大，則氣泡在浮起的過程中()
A．放出熱量B．吸收熱量
C．不吸熱也不放熱D．無法判斷
導(dǎo)示:氣體分子之間的距離很大，相互作用力很小，對氣體來說，氣體的狀態(tài)變化時，分子勢能幾乎不變．所以，一定質(zhì)量的氣體的內(nèi)能的變化，就是氣體分子熱運動的動能總和的變化，即由溫度的變化決定．在溫度均勻的液體中，一個小氣泡由液體的底層緩慢地升到液面的過程中，小氣泡溫度不變，其內(nèi)能增量△U＝0．上升過程中，氣泡的體積不斷增大，氣體對外做功，即有W0，根據(jù)熱力學第一定律，可知Q0，所以氣泡在浮起的過程中，吸收熱量，因此選項B正確．
物體處于大氣環(huán)境中，做功的一個顯著特點是物體的體積發(fā)生了變化，體積增大，物體對外做功，體積減小，外界對物體做功。
類型二能量守恒定律的應(yīng)用
通過做功把其他形式的能量(特別是機械能)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的問題是一類重要的綜合題．解這類綜合題的關(guān)鍵在于弄清內(nèi)能的來源．如：在機械能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程中，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的往往不是研究對象的全部機械能，而是系統(tǒng)損失的機械能．
【例2】直立容器內(nèi)部有被隔開的AB兩部分氣體,A的密度小,B的密度大,抽去隔板,加熱氣體,使這兩部分氣體均勻混合,設(shè)在此過程中氣體吸熱Q,氣體內(nèi)能增量為ΔU,則
A.ΔU=QB.ΔUQC.ΔUQD.無法比較
導(dǎo)示:AB混合前重心在中線以下，混合后重心在中線上，所以系統(tǒng)重力勢能增大.吸收熱量的一部分轉(zhuǎn)化為重力勢能，故ΔUQ。故選B。
此類問題往往會結(jié)合平拋運動、圓周運動、相對運動、電磁感應(yīng)等力、電知識，需要綜合運用系統(tǒng)能量守恒等重要規(guī)律，是高考中的一個重點．
1．在一個與外界沒有熱交換的房間內(nèi)打開冰箱門,冰箱冰箱正常工作,過一段時間房間內(nèi)的溫度將如何變化?（）
A.降低B.升高C.不變D.無法判斷
2．下列說法中正確的是()
A．自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性
B．根據(jù)熱力學第二定律，可以發(fā)明一種機器將散失的能量重新收集、重新利用
C．可以用特殊的方法，使熱機效率達到100％
D．冰箱可以實現(xiàn)熱量從低溫物體傳給高溫物體，所以熱力學第二定律不正確
3．如圖,密閉絕熱容器內(nèi)有一絕熱的具有一定質(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.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,此時彈簧的彈性勢能為Ep(彈簧處在自然長度時的彈性勢能為0).現(xiàn)繩突然斷開,彈簧推動活塞向上運動,經(jīng)過多次往復(fù)運動后,活塞靜止,氣體達到平衡狀態(tài).經(jīng)過此過程（）
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

參考答案：
1．B2．A3．D

相關(guān)知識

高考物理第一輪導(dǎo)學案復(fù)習：熱力學定律能量守恒定律

20xx屆高三物理一輪復(fù)習導(dǎo)學案
十二、熱學（3）

【課題】熱力學定律能量守恒定律
【目標】
1.理解熱力學第一定律，會進行簡單計算；
2.理解能量守恒定律，理解第一類永動機不可制成的原理；
3.理解熱力學第二定律兩種不同表述的等價性，理解第二類永動機不可制成的原理。
【導(dǎo)入】
一、改變內(nèi)能的兩種方式
1、做功：是其它形式的能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程．內(nèi)能的改變可以用做功的數(shù)值來量度．
2、熱傳遞：是物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程，或者是同一物體內(nèi)部中內(nèi)能的轉(zhuǎn)移．內(nèi)能的改變是用傳遞的熱量來量度．熱傳遞是發(fā)生在溫度不同的兩物體之間，熱量從高溫物體向低溫物體傳遞。
熱傳遞有三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射．
3、做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的，但有本質(zhì)區(qū)別。

二、熱力學第一定律
1、內(nèi)容：如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞，那么物體內(nèi)能的增加⊿U等于外界對物體所做的功加上物體從外界吸收的熱量Q，公式為⊿U＝W＋Q。
注意：⊿U、W、Q均可取正、負，具體是：
內(nèi)能增加⊿U取正值，減少取負值；
外界對物體做功，W取正值，物體對外界做功取負值；
物體吸熱Q取正值，放熱取負值．
2、能量守恒定律：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，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。能量守恒定律是自然界普遍適用的規(guī)律，不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。
3、第一類永動機（不消耗能源的機械）不可能造成
三．能源、環(huán)境
1、常規(guī)能源：人們把煤、石油、天然氣叫做常規(guī)能源。但是，○1常規(guī)能源有限，○2常規(guī)能源帶來的環(huán)境問題：溫室效應(yīng)、酸雨、光化學煙霧、污染等．
2、新能源的開發(fā)①流動的空氣——風能②水的流動---水能③太陽能④沼氣⑤核能

【導(dǎo)研】
[例1]（1）如圖所示的實驗裝置，把沾有乙醚的一小塊棉花放在厚玻璃筒內(nèi)底部，當很快向下壓活塞時，由于被壓縮的氣體驟然變熱，溫度升高達到乙醚的燃點，使浸有乙醚的棉花燃燒起來，此實驗的目的是要說明對物體（）
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．做功一定會升高物體的溫度
D．做功一定會增加物體的內(nèi)能

（2）在輪胎爆炸這一短暫過程中，關(guān)于輪胎內(nèi)的氣體，下列敘述正確的是（）
A．氣體膨脹，溫度不變B．氣體膨脹，溫度升高
C．氣體膨脹，溫度下降D．壓強不變，內(nèi)能增大

[例2]右圖為電冰箱的工作原理圖，壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，那么，下列說法中正確的是（）
A．在冰箱內(nèi)的管道中，致冷劑迅速膨脹并吸收熱量
B．在冰箱外的管道中，致冷劑迅速膨脹并放出熱量
C．在冰箱內(nèi)的管道中，致冷劑被劇烈壓縮并吸收熱量
D．在冰箱內(nèi)的管道中，致冷劑被劇烈壓縮并放出熱量

[例3]下面設(shè)想符合能量守恒定律的是（）
A．利用永久磁鐵間的作用力造一臺永遠轉(zhuǎn)動的機器
B．做成一條船利用河水的能量逆水航行
C．通過太陽照射飛機使飛機起飛
D．不用任何燃料使河水升溫

[例5]如下圖所示，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，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，此時彈簧的彈性勢能為Ep(彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零)．現(xiàn)繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經(jīng)過多次往復(fù)運動后活塞靜止，氣體達到平衡態(tài)，經(jīng)過此過程()
A．Ep全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能
B．Ep一部分轉(zhuǎn)換為活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能
C．Ep全部轉(zhuǎn)換為活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能
D．Ep一部分轉(zhuǎn)換為活塞的重力勢能，一部分轉(zhuǎn)換為內(nèi)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能
[例6]（2009學年第一學期徐匯區(qū)高三年級物理期末卷）一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示，其中AB段與t軸平行，已知在狀態(tài)A時氣體的體積為10L，那么變到狀態(tài)B時氣體的體積為______L，變到狀態(tài)C時氣體的壓強是0℃時氣體壓強的______倍。

【導(dǎo)練】
1．下述做法能改善空氣質(zhì)量的是()
A．以煤等燃料作為主要生活燃料
B．利用太陽能、風能和氫能等能源替代化石能源
C．鼓勵私人購買和使用汽車代替公交車
D．限制使用電動車

2．對一定量的氣體，下列說法正確的是()
A、在體積緩慢地不斷增大的過程中，氣體一定對外界做功
B、在壓強不斷增大的過程中，外界對氣體一定做功
C、在體積不斷被壓縮的過程中，內(nèi)能一定增加
D、在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中，內(nèi)能一定不變

3．如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導(dǎo)熱隔板固定，隔板質(zhì)量不計，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為理想氣體）。初始時，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強大于氧氣的壓強，松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡，下列說法中正確的是()
A．初始時氫分子的平均動能大于氧分子的平均動能
B．系統(tǒng)重新達到平衡時，氫氣的內(nèi)能比初始時的小
C．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣
D．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中，氧氣的內(nèi)能先增大后減小
4．(09上海市崇明縣）如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止。設(shè)活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動，缸壁導(dǎo)熱性良好使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是（）
A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些；
B．若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大；
C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小；
D．若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大。

5．如下圖所示的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，將突然迅速向下壓活塞的過程設(shè)為甲過程，將緩慢地向下壓活塞的過程設(shè)為乙過程．已知甲、乙兩個過程中氣體初態(tài)和末態(tài)的體積相同，不考慮活塞與汽缸的摩擦及大氣壓的變化．則下列說法正確的是()
A．兩過程大氣壓力對活塞做的功一樣多
B．甲過程汽缸內(nèi)氣體末態(tài)內(nèi)能比乙過程氣體末態(tài)內(nèi)能大
C．甲過程中氣體的壓強不斷增大，乙過程中氣體的壓強不變
D．甲過程汽缸內(nèi)每個分子對缸壁的沖力增大，乙過程汽缸內(nèi)每個分子對缸壁的沖力減小

6．如下圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體用不導(dǎo)熱的活塞封閉的內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)，氣缸豎直放置，缸內(nèi)安裝一電熱絲，活塞質(zhì)量為m，橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，重力加速度為g.開始時活塞處于靜止狀態(tài)，將電熱絲通電給氣體緩慢加熱，測得電熱絲兩端電壓為U，通過的電流為I.經(jīng)過時間t，活塞緩慢向上移動距離L0.求：
(1)氣體對外所做的功；
(2)氣體內(nèi)能的增量．

《熱力學第一定律》教案

經(jīng)驗告訴我們，成功是留給有準備的人。作為教師準備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助教師掌握上課時的教學節(jié)奏。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢？下面是小編幫大家編輯的《《熱力學第一定律》教案》，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

《熱力學第一定律》教案

授課題目(教學章節(jié)或主題):

第二章熱力學第一定律

授課類型

專業(yè)必修課

授課時間

教材分析:

本章講述熱力學第一定律,熱和功的規(guī)定和計算方法,焓的定義以及反應(yīng)熱的計算等,屬于熱力學理論的基本內(nèi)容之一,對于學習后邊的熱力學理論具有重要的意義.

教學目的與要求:

通過本章的教學使學生初步了解熱力學方法及其基本特點，掌握狀態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、可逆過程等基本概念，理解狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)，理解熱力學第一定律并能對物理化學過程(狀態(tài)變化、相變化、化學反應(yīng)等)進行有關(guān)計算。

重點與難點:

熱力學的基本概念，狀態(tài)函數(shù)的意義及其數(shù)學特性，焓的定義和意義，可逆過程及其意義，應(yīng)用熱力學第一定律計算物理化學過程的△U、△H、Q和W。應(yīng)用△fHm(B)、△cHm(B)計算反應(yīng)熱效應(yīng)。蓋斯定律和基爾霍夫定律應(yīng)用?？ㄖZ循環(huán)

教學內(nèi)容與過程（設(shè)想、方法、手段）:

熱力學的基本概念，熱、功、熱力學能之間的區(qū)別與聯(lián)系，狀態(tài)函數(shù)的意義及其數(shù)學特性，焓的定義和意義，可逆過程及其意義，應(yīng)用熱力學第一定律計算物理化學過程的△U、△H、Q和W，應(yīng)用△fHm(B)、△cHm(B)計算反應(yīng)熱效應(yīng)，掌握蓋斯定律和基爾霍夫定律應(yīng)用，卡諾循環(huán)的意義及理想氣體在諸過程的熱和功的計算。

思考題、討論題、作業(yè)

1．課后全部復(fù)習題

2．作業(yè)題：2，5，6，9，`12，16，19，20，23，26，31。

參考資料(含參考書、文獻等)

胡英主編，《物理化學》

天津大學主編，《物理化學》

大連理工大學主編，《物理化學》

各種習題解題輔導(dǎo)書

課后所列各種參考讀物

高考物理第一輪復(fù)習學案

一名優(yōu)秀的教師在教學方面無論做什么事都有計劃和準備，作為教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。所以你在寫教案時要注意些什么呢？以下是小編為大家精心整理的“高考物理第一輪復(fù)習學案”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

第四課時單元知識整合
本章知識結(jié)構(gòu)
1．對動量守恒定律：要理解透動量守恒的條件，以及動量守恒定律應(yīng)用的近似性、獨立性；另外，還應(yīng)特別注意動量守恒定律的方向性、相對性。各量應(yīng)對同一參考系。
2．碰撞問題是應(yīng)用動量守恒定律的重頭戲，既有定量計算的難題，也有定性分析判斷的活題。要牢固掌握兩球碰撞后可能狀態(tài)判斷的依據(jù)，即：(1)碰撞前后應(yīng)符合系統(tǒng)動量守恒；(2)碰撞后的總動能應(yīng)不大于碰撞前的總動能；(3)所給碰撞后兩球的位置和狀態(tài)應(yīng)符合實際。如：后球不應(yīng)超越前球；兩球動量的變化(含方向)應(yīng)符合作用規(guī)律等。對導(dǎo)出式Ek=p2/2m要能夠熟練地應(yīng)用。
3．應(yīng)用動量定理和動量守恒定律的基本思路：確定研究對象——受力分析——過程分析——確定初末狀態(tài)——選取正方向——列方程求解。
說明：(1)對于單個物體的受力和時間問題的題目，優(yōu)先考慮動量定理。
(2)對于相互作用的物體系，且明顯具備了動量守恒條件的題目，優(yōu)先考慮動量守恒定律。
1．矢量運算法：由于動量、沖量均為矢量，因此在運用動量定理、動量守恒定律時都遵循矢量運算法則——平行四邊形法則。在一維的情況下，通過選取正方向可將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。
2．等效替代法：如在“驗證動量守恒定律”的實驗中，用其平拋運動的水平距離，等效替代碰撞前后的速度。
3．整體法和隔離法：如對研究對象的選取和過程的選取時經(jīng)常運用。
4．直接求解和間接求解：如求沖量I或△p
類型一動量定理解決變質(zhì)量問題
物體動量的增量可以是物體質(zhì)量不變，由速度變化形成，即△p=mv2-mv1=m(v2-v1)=m△v；也可以是速度不變，由質(zhì)量變化形成，即△p=m2v-m1v=(m2-m1)v=△mv，動量定理表達式為F△t=△mv．在分析問題時要注意第二種情況。
【例1】宇宙飛船進入一個宇宙塵埃區(qū)，每前進1m，就有1O個平均質(zhì)量為2×10-7kg的微塵粒與飛船相撞，并附在飛船上。若塵埃微粒原來的速度不計，要保持飛船的速度10km/s，飛船噴氣產(chǎn)生的推力至少應(yīng)維持多大?
導(dǎo)示:設(shè)飛船速度為v，飛行時間為△t，每前進1m附著的塵粒數(shù)為n，塵粒的平均質(zhì)量為m0，則在△t內(nèi)飛船增加的質(zhì)量△m=nm0v△t．
據(jù)動量定理F△t=△mv，可知推力：F=(nm0v△t/△t)v=nm0v2=200N
答案：200N
對于流體或類似流體（如粒子流）問題求解的的常用方法，選取一段時間內(nèi)作用在某物體上的流體柱為研究對象，然后確定出流體柱的體積、質(zhì)量、狀態(tài)變化及受力情況，再利用動量定理列式求解。
類型二碰撞中的臨界問題
【例2】如圖所示，甲、乙兩小孩各乘一輛小車在光滑的水平地面上以大小為v0=6m/s的速度勻速相向行駛，甲和他的車及所帶若干小球的總質(zhì)量為M1=50kg，乙和他的車的總質(zhì)量為M2=30kg．甲不斷地將小球一個一個地相對地面以向右大小為v=16.5m/s的速度拋向乙，并被乙接住。問甲至少要拋出多少個質(zhì)量均為m=1kg的小球，才能保證兩車不會相撞?
導(dǎo)示:兩車不相撞的臨界條件是：兩車最終相對于地面的速度相同(即速度大小、方向均相同)，設(shè)此速度為vn．不考慮中間的“子過程”，而先研究由甲(包括車)、小球、乙（包括車）組成的系統(tǒng)。
以水平向右的方向為正方向．
系統(tǒng)初動量為p0=M1v0+M2(-v0)
系統(tǒng)末動量為pn=(M1+M2)vn
由動量守恒定律，得vn=1.5m/s
設(shè)甲至少要拋出n個質(zhì)量均為m=1kg的小球才能保證兩車不會相撞．仍不考慮中間的“子過程”，而研究由甲拋出的n個小球和乙（包括乙乘車）組成的系統(tǒng)。假定n個小球由甲一次水平向右拋出(拋出的速度為16.5m/s)，并被乙接住，則由動量守恒定律，有nmv+M2(-v0)=(nm+M2)vn，得n=15
答案：15個
要注意分析物理情景，以及物理語言（“最大”“最小”“恰好”等）所蘊含的臨界狀態(tài)，極限分析法是確定臨界狀態(tài)和臨界條件行之有效的方法之一。
類型三動量與能量結(jié)合的問題
【例3】如圖所示，坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為ml的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進人水平面上的滑道時無機械能損失，為使A制動，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上，另一端與質(zhì)量為m2的擋板B相連，彈簧處于原長時，B恰位于滑道的末端O點．A與B碰撞時間極短，碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧，已知在OM段A,B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ，其余各處的摩擦不計，重力加速度為g，求：
(1)物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大??；
(2)彈簧第一次達到最大壓縮量d時的彈性勢能E。(設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零)．
導(dǎo)示:(1)由機械能守恒定律，有
mlgh=m1v2,v=
(2)A、B在碰撞過程中內(nèi)力遠大于外力，由動量守恒，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
機械能守恒定律和動量守恒定律研究的都是系統(tǒng)相互作用過程中滿足的規(guī)律，不同之處是各自的守恒條件不同，要根據(jù)題設(shè)的物理情景和物理過程，確定滿足的物理規(guī)律，機械能守恒為標量式，但勢能可能出現(xiàn)負值，動量守恒為矢量式，選取正方向后列代數(shù)式。
1．（2007年高考天津理綜卷）如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v，向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是（）
A．A開始運動時
B．A的速度等于v時
C．B的速度等于零時
D．A和B的速度相等時

2．水力采煤時，用水槍在高壓下噴出強力的水柱沖擊煤層，設(shè)水的密度為ρ水槍口的截面積為s水從槍口射出的速度為v，水平射到煤層后速度變?yōu)榱悖瑒t煤層受到水的平均沖擊力為多少？

3．(07年揚州市期末調(diào)研測試)質(zhì)量為M的小車置于水平面上。小車的上表面由1/4圓弧和平面組成，車的右端固定有一不計質(zhì)量的彈簧，圓弧AB部分光滑，半徑為R，平面BC部分粗糙，長為l，C點右方的平面光滑?；瑝K質(zhì)量為m，從圓弧最高處A無初速下滑（如圖），與彈簧相接觸并壓縮彈簧，最后又返回到B相對于車靜止。求：
（1）BC部分的動摩擦因數(shù)μ；
（2）彈簧具有的最大彈性勢能；
（3）當滑塊與彈簧剛分離時滑塊和小車的速度大小。
答案：1、D；2、ρv2s；
3、（1）
（2）
（3），

高考物理基礎(chǔ)知識要點復(fù)習熱力學定律與能量守恒

一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責，教師在教學前就要準備好教案，做好充分的準備。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助教師掌握上課時的教學節(jié)奏。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？小編經(jīng)過搜集和處理，為您提供高考物理基礎(chǔ)知識要點復(fù)習熱力學定律與能量守恒，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

20xx屆高三物理一輪復(fù)習全案：第3章熱力學定律與能量守恒（選修3-4）
【考綱知識梳理】
一、溫度、內(nèi)能、熱量、功的理解
二、改變內(nèi)能的兩種方式
1、改變物體的內(nèi)能通常有兩種方式：做功和熱傳遞。
（1）做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的，但有本質(zhì)的區(qū)別。
（2）做功涉及到的是內(nèi)能與其它能間的轉(zhuǎn)達化；而熱傳遞則只涉及到內(nèi)能在不同物體間的轉(zhuǎn)移。
三、對熱力學第一定律的理解
1、熱力學第一定律（第一類永動機不能制成）
做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。也就是說，做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。但從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點看又是有區(qū)別的：做功是其他能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，功是內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度；而熱傳遞是內(nèi)能間的轉(zhuǎn)移，熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度。
（1）內(nèi)容:外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加ΔE，
（2）表達式:ΔE=Q+W這在物理學中叫做熱力學第一定律。
表達式中符號法則:W為正值，表達外界對物體做功；W為負值，表示物體對外界做功；
Q為正值，表示物體從外界吸熱；Q為負值，表示物體對外界放熱；
ΔE為正值，表示物體內(nèi)能增加；ΔE為負值，表示物體內(nèi)能減少.
2、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律
能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消滅或消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，但總能量保持不變。這就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律.
(1)能量守恒定律是自然界普遍適用的規(guī)律之一，違背該定律的第一類永動機是無法實現(xiàn)的.
(2)物質(zhì)的不同運動形式對應(yīng)不同形式的能,各種形式的能在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中,能的總量守恒.
四、對熱力學第二定律的理解
1、熱傳導(dǎo)的方向性:熱傳導(dǎo)的過程是有方向性的，這個過程可以向一個方向自發(fā)地進行（熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體），但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進行。
2、機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性:機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其它的變化.
3、熱力學第二定律
(1)表述：
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（按熱傳導(dǎo)的方向性表述）。
②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（按機械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性表述）?；虻诙愑绖訖C是不可能制成的。
(2)意義：自然界種進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。它揭示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性.
(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。很多事例證明，我們無法把流散的內(nèi)能重新收集起來加以利用。這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。它從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀現(xiàn)象具有方向性。
3、永動機
（1）第一類永動機不可能制成:不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器被稱為第一類永動機，這種永動機是不可能制造成的，它違背了能量守恒定律。
（2）第二類永動機：沒有冷凝器，只有單一熱源，并從這個單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化的熱機叫做第二類永動機。第二類永動機不可能制成，它雖然不違背能量守恒定律，但違背了熱力學第二定律。也是不可能制成的。因為機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機械能，而不引起其他變化。熱機的效率不可能達到100%。
4、熱力學第三定律：熱力學零度不可達到｛宇宙溫度下限：－273.15攝氏度（熱力學零度）｝
【要點名師精解】
類型一熱力學第一定律的應(yīng)用
【例1】一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了4.2×105J的熱量，同時氣體對外做了6×105J的功．問：
(1)氣體的內(nèi)能是增加了還是減少了？變化量是多少？
(2)氣體的分子勢能是增加了還是減少了？
(3)氣體分子的平均動能是增加了還是減少了？
解：(1)因為氣體從外界吸熱，所以Q＝＋4.2×105J；又因氣體對外做功，所以W＝－6×105J．
由熱力學第一定律有：
ΔU＝W＋Q＝－1.8×105J(4分)
ΔU為負，說明氣體的內(nèi)能減少了1.8×105J．(2分)
(2)因為氣體對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大了，分子力做負功，氣體分子勢能增加．
(3)因為氣體的內(nèi)能減少，同時氣體分子勢能增加，說明氣體分子的平均動能一定減少了．
【感悟高考真題】
1．（20xx重慶1５）給旱區(qū)送水的消防車停于水平面，在緩緩放水的過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計分子勢能，則胎內(nèi)氣體
A．從外界吸熱B.對外界做負功
B.分子平均動能減少D.內(nèi)能增加
【答案】A
【解析】胎內(nèi)氣體經(jīng)歷了一個溫度不變，壓強減小，體積增大的過程。溫度不變，分子平均動能和內(nèi)能不變。體積增大氣體對外界做正功。根據(jù)熱力學第一定律氣體一定從外界吸熱。A正確
2.（09重慶14）密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣（不計分子勢能）（D）
A．內(nèi)能增大，放出熱量B．內(nèi)能減小，吸收熱量
C．內(nèi)能增大，對外界做功D．內(nèi)能減小，外界對其做功
3.（09四川16）關(guān)于熱力學定律，下列說法正確的是（B）
A.在一定條件下物體的溫度可以降到0K
B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功
C.吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加
D.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高
4.（09廣東物理13）（1）遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過方式改變物體的內(nèi)能，把
轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。
（2）某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的，溫度，體積。
答案：（1）做功，機械能；(2)熱量，升高，增大
解析：做功可以增加物體的內(nèi)能；當用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程可知，氣體體積增大。
5.（09山東物理36）(8分)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。
（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。
（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因
（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。
解析：設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，,代入數(shù)據(jù)得。
(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減小。
(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知大于
考點：壓強的圍觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學第一定律
【考點精題精練】
1、（20xx江蘇鹽城中學高三一模）若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程由1狀態(tài)變化到2狀態(tài)，其中表示等壓變化的是(填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體是(填“吸熱”、“放熱”或“既不吸熱也不放熱”)。

2.關(guān)于熱力學定律，下列說法正確的是（）
A.在一定條件下物體的溫度可以降到0K
B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功
C.吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加
D.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高
答案：B
3.密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣（不計分子勢能）（）
A．內(nèi)能增大，放出熱量B．內(nèi)能減小，吸收熱量
C．內(nèi)能增大，對外界做功D．內(nèi)能減小，外界對其做功
答案：D
4、（20xx福建省莆田九中屆高三第四次月考）在一個上下水溫均勻并保持恒溫的水池中，有一個小氣泡緩緩地向上浮起，在氣泡上升過程中正確的結(jié)論是（汽泡內(nèi)是理想氣體）
A．氣泡內(nèi)能減少，放出熱量
B．汽泡內(nèi)能不變，對外做功，吸收熱量
C．氣泡內(nèi)能不變，不放熱也不吸熱
D．氣泡內(nèi)能增加，吸收熱量
答案：B
5、下列敘述中，正確的是(C)
A．物體的溫度越高，分子熱運動就越劇烈，每個分子動能也越大
B．布朗運動就是液體分子的熱運動
C．一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變
D．根據(jù)熱力學第二定律可知熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不可能從低溫物體傳到高溫物體
6、下列有關(guān)熱學知識的論述正確的是（BD）
A．兩個溫度不同的物體相互接觸時，熱量既能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，也可以自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體
B．在一定條件下，低溫物體可以向高溫物體傳遞能量
C．第一類永動機違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，第二類永動機不違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，隨著科技的進步和發(fā)展，第二類永動機可以制造出來
D．溫度是物體分子熱運動平均動能的標志
7、列說法中正確的是(C)
A.第二類永動機無法制成是因為它違背了熱力學第一定律
B.教室內(nèi)看到透過窗子的“陽光柱”里粉塵顆粒雜亂無章的運動，這種運動是布朗運動
C.地面附近有一正在上升的空氣團（視為理想氣體），它與外界的熱交換忽略不計。已知大氣壓強隨高度增加而降低，則該氣團在此上升過程中氣團體積增大，溫度降低
D.熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞，不可能由低溫物體傳給高溫物體
8、如圖所示，一圓柱形容器豎直放置，通過活塞封閉著攝氏溫度為t的理想氣體，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h，現(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時間，結(jié)果使活塞又緩慢上升了h，若這段時間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強為，重力加速度為g，不計器壁向外散失的熱量及活塞與器壁間的摩擦，求
（1）氣體的壓強；
（2）這段時間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了多少？
解析：
（1）
（2）氣體對外做功為
由熱力學第一定律得：