學(xué)年高二物理粵教選修同步課件：第章第節(jié)能量守恒定律

第三節(jié)能量守恒定律熱力學(xué)基礎(chǔ)1．理解能量守恒定律及其重要意義．2．知道第一類永動機不可能成功的原因．3．會用能量守恒定律的觀點分析解決有關(guān)問題．刀具在砂輪上磨削時，刀具發(fā)熱是因為通過摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．在暖氣片上放有一瓶冷水，過一段時間后水變熱，這是通過熱量傳遞使這瓶水內(nèi)能增加．這些實例中，物體的內(nèi)能為什么增加了？是憑空產(chǎn)生的還是由其他形式能轉(zhuǎn)化來的？能的轉(zhuǎn)化過程中數(shù)量之間有什么關(guān)系？1．能量守恒定律：能量既不會憑空______，也不會憑空____，它只能從一種形式____為另一種形式，或從一個物體____到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其____保持不變．2．_____________________________________的機器稱為第一類永動機．第一類永動機因為違背____________，所以是______制成的．產(chǎn)生消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移總量不需要任何動力或燃料卻能不斷對外做功能量守恒定律不可能能量守恒定律1．內(nèi)容：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)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．2．能量守恒定律的理解．(1)不同形式的能量之間可相互轉(zhuǎn)化．①自然界中能量存在的形式是多樣的．做機械運動有機械能，熱運動有內(nèi)能，實際上自然界存在著許多不同形式的運動，每種運動都有一種對應(yīng)的能量，如電能、磁能、光能、化學(xué)能、原子能等．②不僅機械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化，其他形式能也可以和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化．a(chǎn)．電爐取暖：電能→內(nèi)能b．煤燃燒：化學(xué)能→內(nèi)能c．熾熱的燈絲發(fā)光：內(nèi)能→光能③其他形式的能彼此之間都可以相互轉(zhuǎn)化．(2)對能量守恒可從以下兩方面理解：a．某種形式的能減小，一定有其它形式的能增大，且增大量和減小量相等．b．某個物體的能量減小，一定有其它物體的能量增大，且增大量和減小量也相等．3．能量守恒定律具有重要的意義．能量守恒定律是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一．能量的轉(zhuǎn)化與守恒是分析解決問題的一種極為重要的方法．能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一，是人類認識自然和改造自然的有力武器．能量守恒定律為辯證唯物主義提供了更精確、更豐富的科學(xué)基礎(chǔ)．有力地打擊了那些認為物質(zhì)運動可以隨意創(chuàng)造和消滅的唯心主義觀點，它使永動機幻夢被徹底的打破了．

一個物體沿粗糙斜面勻速滑下，則下列說法正確的是(

)A．物體機械能不變，內(nèi)能也不變B．物體機械能減小，內(nèi)能不變C．物體機械能減小，內(nèi)能增大，機械能與內(nèi)能總量減小D．物體機械能減小，內(nèi)能增大，機械能與內(nèi)能總量不變解析：機械能的變化分析除重力以外的其它力做功，題中摩擦力做負功，所以總的機械能減??；而摩擦力做功機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機械能減小，內(nèi)能增大，A、B錯誤；據(jù)能量守恒定律就整個系統(tǒng)來說，機械能和內(nèi)能的總量保持不變，C錯誤，D正確．答案：D課堂訓(xùn)練1．假設(shè)在一個完全密封絕熱的室內(nèi)，放一臺打開門的電冰箱，然后遙控接通電源，令電冰箱工作一段較長的時間后再遙控斷開電源，等室內(nèi)各處溫度達到平衡時，室內(nèi)氣溫與接通電源前相比(

)A．一定升高B．一定降低C．一定不變D．可能升高，可能降低，也可能不變解析：冰箱工作時，要給它輸送電能，據(jù)能量守恒定律，消耗的電能，通過冰箱轉(zhuǎn)化密封絕熱的室內(nèi)系統(tǒng)的內(nèi)能，絕熱的室內(nèi)系統(tǒng)的內(nèi)能比通電前大，溫度升高，A正確．答案：A第一類永動機是不可能造成的第一類永動機是以前人們幻想的一種不需要任何動力或燃料卻能不斷對外做功的機器．它違背了能量守恒定律，結(jié)果無一例外地歸于失敗．永動機的失敗啟示我們，人類利用和改造自然時，必須遵循自然規(guī)律．(雙選）文藝復(fù)興時期意大利的達·芬奇(LeonardodaVinci,1452－1519)設(shè)計如圖所示的裝置．他設(shè)計時認為，在輪子轉(zhuǎn)動過程中，右邊的小球總比左邊的小球離輪心更遠些，在兩邊不均衡的力矩作用下會使輪子沿箭頭方向轉(zhuǎn)動不息，而且可以不斷地向外輸出能量．但實驗結(jié)果卻是否定的．達·芬奇敏銳地由此得出結(jié)論：永動機是不可能實現(xiàn)的．下列有關(guān)的說法中正確的是(

)A．如呈果沒商有摩說擦力抱和空響氣阻絕力，累該裝華置就按能永武不停娛息地雀轉(zhuǎn)動稀，并姜在不針消耗忍能量括的同退時不撞斷地致對外茅做功B．如歷果沒曾有摩莫擦力承和空占氣阻遵力，寺忽略挽碰撞就中能管量的澤損耗橫，并太給它邁一個庫初速典度就醬能永叔不停志息地果轉(zhuǎn)動撈，但宵在不呆消耗耗能量傻的同根時，婆并不掙能對黨外做具功C．右科邊所貌有小赴球施聾加于暑輪子誼的動甜力矩觸并不芒大于推左邊臺所有橋小球蠶施于高輪子豈的阻悠力矩賄，所拜以不檢可能止在不污消耗江能量家的同混時，賊不斷名地對喪外做籌功D．在輝現(xiàn)代符科學(xué)岔技術(shù)糞比較體發(fā)達勤的今癥天，垂這種股裝置針可以團實現(xiàn)印它永風(fēng)不停戰(zhàn)息的頸轉(zhuǎn)動副，在鐵不消棍耗其幅它能戀量的菜基礎(chǔ)杜上，暑而且曬還能測源源趟不斷兩地對悔外做展功解析炊：機器躺對外殖做功裳，就震必須圾消耗訴能量企，永乘動機潔違背深了能矮量守樸恒定捕律，怎是不歲可能雕實現(xiàn)溉的．A、D錯誤錯，B、C正確縣．答案聰：BC課堂訓(xùn)練2．下漂面設(shè)淋想符牙合能拌量守再恒定鵲律的軟是()A．利描用永饅久磁賊鐵間步的作案用力宗造一除臺永丘遠轉(zhuǎn)復(fù)動的脫機器B．做方成一必條船夏利用保河水過的能鞏量逆根水航躲行C．通名過太突陽照吸射飛呢機使先飛機桌起飛D．不紅用任謀何燃梳料使氣河水滾升溫解析態(tài)：利用肉磁場拜能可冤能使鉛磁鐵罵所具攏有的跑磁場刷能轉(zhuǎn)享化為鑰動能京，但肌由于詞摩擦爐力的庭不可盛避免爸，動袋能最仆終轉(zhuǎn)積化為商內(nèi)能屢，使匯轉(zhuǎn)動江停止植，故A錯；暴讓船株先靜星止在虹水中樂，設(shè)焰計一紛臺水聲力發(fā)松電機姑使船炸獲得密足夠墊電能湊，然召后把胞電能零轉(zhuǎn)化愚為船欄的動危能使抖船逆啟水航魚行；礙同理丸可利深用光輕能的補可轉(zhuǎn)激化性繩和電眼能的掘可收喝集性汽，使賢光能暮轉(zhuǎn)化謀電能俗再為匠轉(zhuǎn)化痰飛機改的動氏能，獵實現(xiàn)育飛機險起飛剛，故B、C正確證；設(shè)唉計水跑壩利伴用河多水的窩重力困勢能逆發(fā)電慶，一賠部分效重力著勢能昨通過圓水輪槍機葉醉片轉(zhuǎn)牛化為校水的制內(nèi)能淚，另紡?fù)怆姸髂芤苍卓赊D(zhuǎn)盆化為老內(nèi)能核使水振升溫你，故D正確處．答案肚：A1．下列懲現(xiàn)象編中，浙只有銜能的饞轉(zhuǎn)移導(dǎo)而不猛發(fā)生倦能的展轉(zhuǎn)化宇的過紐奉程是()A．子堵彈從袍槍膛嚼射出B．用書電爐闊燒開豈水時種，水型溫升介高C．電始燈發(fā)歪光D．冬旨天用姿手摸僅戶外雕的東偶西感已到冷解析還：能的駝轉(zhuǎn)移蟲是指狠能量知的形蝴式不邊發(fā)生恭變化統(tǒng)，只辰是從巷物體粒的一停部分儀轉(zhuǎn)移徒到另病一部尿分，坊或者偵從一營個物幼體轉(zhuǎn)樂移到慈另一芽個物浪體上惹；能耍的轉(zhuǎn)判化是腐指能歲量從近一種剛形式辣轉(zhuǎn)化葡成另璃一種罩形式鍬．轉(zhuǎn)酷移和進轉(zhuǎn)化贊可以斤同時奧發(fā)生強，也愿可以全單獨券發(fā)生駁．子租彈從澇槍膛曉射出厲是火壘藥的標(biāo)化學(xué)儀能轉(zhuǎn)動化為午子彈洽的動遭能，攜電爐逗燒開重水是羨電能畜轉(zhuǎn)化憐為內(nèi)薄能，尿電燈鋪發(fā)光賽是電產(chǎn)能轉(zhuǎn)清化為銅內(nèi)能舍光能門，A、B、C錯誤膛，D正確歐．答案此：D2．自挑由擺告動的米秋千著擺動摔幅度口越來膜越小徹，下顧列說滴法正乎確的哄是()A．秋渴千的債機械黃能守尋恒B．秋斑千的秧能量愉正在釣消失C．只青有動砍能和逮重力剛勢能揉的相眠互轉(zhuǎn)竟化D．減巧少的租機械甜能轉(zhuǎn)田化為奴內(nèi)能射，但層總能的量守鉛恒解析匯：秋千竿擺動陷幅度嘩越來乳越小聯(lián)，說克明機葬械能衡在減晚少，A錯誤慘；減土少的變機械儉能克義服阻浴力、美摩擦惑力等駛外力茫做功每，轉(zhuǎn)悉化為冶內(nèi)能雜，能傳量總跡量不火變，湯沒有濫消失芬，B、C錯誤蹄，D正確教．答案門：D3．第襪一類戶永動勝機是宿不可誕能制草成的填，這忘是因踐為它()A．不違符合鹽機械熱能守欺恒定沒律B．違杯背了拖能的堅轉(zhuǎn)化課和守柱恒定渠律C．做墊功時威機械詢能無皆法轉(zhuǎn)晃化為盟其它猜形式救的能擋量D．找孫不到蕉合適遲的材代料和法合理融的設(shè)抱計方類案解析售：第一框類永白動機幸是以浩前人叢們幻票想的未一種決不需膛要任錘何動限力或捏燃料楊卻能慈不斷鄙對外茄做功倦的機盛器．鈴它違剃背了功能量粗守恒澡定律嘩，是椒不可稠能制慣成的推，B正確匹．答案漫：B4．關(guān)腦于能識的轉(zhuǎn)珠化與穩(wěn)守恒米定律啦的下早列說只法，理錯誤麥的是()A．能窯量能盡從一武種形縮慧式轉(zhuǎn)飄化為午另一下種形述式的指能，金但不漠能從湊一個許物體臨轉(zhuǎn)移帥到另臘一物襲體B．能借量的秩形式麗多種摔多樣并，它擺們之逐間可籍以相貞互轉(zhuǎn)?；疌．一夾個物助體能球量增臨加了桑，必埋然伴臨隨著嗽別的剝物體影能量絲式減少D．能登的轉(zhuǎn)煉化與帖守恒減定律宵證明艦了第頓一類招永動夫機是已不可瀉能存巡壽在的解析聽：根據(jù)禍能量上守恒東定律搶的內(nèi)普容可禾知A選項頭說法呈錯誤學(xué)，答組案選A.答案柄：A5．汽懇車關(guān)錯閉發(fā)臺動機補后恰承能沿隨斜坡迎勻速揀下滑低，在陜這過響程中()A．汽付車的璃機械盆能守狹恒B．汽商車的荒動能近和勢慣能相閃互轉(zhuǎn)駝化C．機臉械能飄轉(zhuǎn)化煮為內(nèi)井能，公總能輔量守歪恒D．機晝械能窄和內(nèi)鐘能之肌間沒脂有轉(zhuǎn)涉化解析箏：汽車蔥沿斜酬坡勻榆速下?；炛亓μK熱能共減小獄，動栽能不東變，筑總的朵機械罵能減慮小不半守恒氣，因蛾摩擦貿(mào)力做硬負功酸，減薦小的然機械女能轉(zhuǎn)昨化為穴內(nèi)能誼，A、B、D錯誤馬，根螺據(jù)能賢量守敗恒定特律可矛知C正確冊．答案價：C6．（椒雙選苦）一腰顆子膊彈以拍某一只水平娃速度戒擊中狗了靜桐止在閱光滑縱水平果面上父的木波塊，妖未從醉木塊勾中穿層出．鉤對于咳這一耀過程意，下忌列說丘法中很正確吐的是()A．子勿彈減聯(lián)少的劃機械最能等屆于木毯塊增碗加的速機械犧能B．子保彈減頁少的灘動量婚等于遠木塊乎增加肝的動引量C．子頁彈減楚少的尾機械授能等班于木勢塊增護加的更動能訊與增蘇加的宅內(nèi)能務(wù)之和D．子客彈減鞏少的未動能船等于縫木塊而增加敘的動銹能與深子彈誘和木掛塊的宅內(nèi)能銷增量繭之和解析初：子彈暈擊木略塊未帝穿出捐，它楚們之答間摩蜘擦生吼熱，定子彈肺減少接的機棕械能噴一部錯分轉(zhuǎn)肥化為過子彈籮和木暫塊的劉內(nèi)能恩，A、C錯誤貝；A子彈漏木塊幟系統(tǒng)貪合外彎力為棕零，民動量妻守恒禾，能沒量也裂守恒諒，B、D正確扎．答案煌：BD7.如圖歷所示招，有彎兩個洋同樣盡的球攀，其畜中a球放早在不乒導(dǎo)熱卡的水沸平面尊上，b球用孫不導(dǎo)就熱的屠細線鐵懸掛眼起來作，若炕使a、b兩球錘吸收現(xiàn)相同刻的熱背量，睜則兩埋球升拉高的丘溫度()A．Δta>ΔtbB．Δta<ΔtbC．Δta＝ΔtbD．無戲法比耳較解析賭：兩球夫受熱價后，偶體積貨都要罷膨脹啊，a球因千球的疤重心姥稍微蹦升高尿，克表服重遍力做名功而駁耗費象一部蝦分熱四量，盾用來片提高泄球體牢溫度擱的熱甜量小細于吸斷收的狡熱量景；b球因允球的運重心非稍微活降低鞏，一串部分優(yōu)重力仙勢能較轉(zhuǎn)化馬為內(nèi)猶能，醉用來揮提高方球體毀溫度弄的熱省量大華于吸泳收的添熱量孩．故a球升木高的吹溫度Δta小于b球升籍高的忘溫度Δtb，B正確嗚．答案度：B8．一把小滑冰塊放茫在如約圖所沖示的柜凹形骨斜面兔上，永用力F沿斜搞面向落下拉謀小滑溜塊，丟小滑損塊沿啟斜面宴運動裕了一激段距怎離．葡若已班知在耗這過磁程中迅，拉念力F所做寇的功慎的大伙小(絕對頓值)為A，斜管面對刺滑塊糟的作磁用力震所做椒的功船的大值小為B，重頭力做倚功的殲大小酒為C，空書氣阻古力做嶼功的自大小跡為D.當(dāng)用兄這些徐量表民達時郊，小拖滑塊黎的動辯能的鑼改變(指末百態(tài)動中能減貼去初巷態(tài)動局能)等于粘多少口？滑霧塊的狹重力丸勢能伶的改蔑變等幫于多質(zhì)少？打滑塊叢機械鏈能(指動螞能與亞重力向勢能鏡之和)改變猴了多腎少？解析志：根據(jù)煮動能輝定理煎，動保能的蓮改變譯等于變外力依做功童的代歡數(shù)和仔，其輕中做怕負功腸的有父空氣嫌阻力抹，斜短面對棕滑塊爽的作鳴用力警的功(因彈勸力不葛做功找，實祥際上溫為摩保擦阻醉力的唉功)，因叫此ΔEk＝A－B＋C－D；根模據(jù)重西力做焦功與遮重力盟勢能推的關(guān)產(chǎn)系，盤重力畏勢能繩的減雖少等餐于重風(fēng)力做租的功膽，因艱此ΔEp＝－C；滑厚塊機魄械能渡的改伐變等糟于重頌力之毀外的參其他迅力做袋的功臉，因反此ΔE＝A－B－D9．太鬧陽直訊接射棚到地訓(xùn)面上付，在鄰與光隔垂直編的平蠶面上怒，每幕平方唇米的滔功率吸約為14澆0成W，若嶼面積擁為2畝m2，且環(huán)與陽業(yè)光垂害直的答某熱委水器凡內(nèi)有10撫k桂g的水需，若瞎水的陜初溫湯為20℃，熱釣效率嶼為80郊%，需錫多長潤時間散才能媽使水至沸騰編？[c水＝4.凝2×103J/提(k款g·℃)]解析竄：時間t內(nèi)太喚陽輻層射到織水面榆的能飼量為E＝P0S·t，水吸辮收的淘能量血為E′＝ηE