2013年《优化方案》人教物理选修1-2全册精品课件（21份打包）

第二章　能量的守恒与耗散 本 章 优 化 总 结 第二章　能量的守恒与耗散 知识体系构建 eq \a\vs4\al(能量的守恒与耗散) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(能量守恒)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(能量守恒定律\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(能量的转化,能量的转化与守恒,第一类永动机)),\a\vs4\al(热力学第,一定律)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(定律的内容,数学表达式ΔU＝W＋Q,热功当量,符号规则,\a\vs4\al(热机的工,作原理)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(蒸汽机和蒸汽轮机,\a\vs4\al(内燃机和,燃气轮机,制冷机)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(内燃机,内燃机的工作原理)))))))),\a\vs4\al(热力学第二定律)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(两种表述\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(克劳修斯表述,开尔文表述)),自然过程的方向性,热机效率和第二类永动机,熵\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(能量的耗散与退化,绝对零度不可能达到,熵增加原理)))))) 第二章　能量的守恒与耗散 专题归纳整合 能量守恒定律 第二章　能量的守恒与耗散 1.不同形式能量之间的转化：摩擦生热是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等．这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且这一转化过程是通过做功来完成的． 第二章　能量的守恒与耗散 2.在应用能量守恒定律处理问题时，首先要分清系统有多少种能量(如动能、势能、内能、电能等)在相互转化，哪种形式的能增加了，哪种形式的能减少了，某种形式的能增加，一定存在着其他形式的能减少，且增加量等于减少量．其实，计算时要在各自领域内遵循各自的规律，如在机械能领域内遵循动力学的规律． 第二章　能量的守恒与耗散 例1 在高h＝0.8 m的光滑水平桌面上放着一个质量M＝2 kg的木块，一颗质量m＝10 g的铅弹从水平方向以200 m/s的速度射中木块，把木块打落在地面上，落地点与桌边的水平距离s＝0.4 m．铅弹射中木块后留在木块内，铅的比热容c＝1.3×102 J/(kg·℃)，g取10 m/s2.设增加的内能有η＝60%使铅弹温度升高，铅弹的温度升高多少摄氏度？ 第二章　能量的守恒与耗散 【答案】　93 【精讲精析】　铅弹射中木块后与木块一起做平抛运动的初速度为v＝s/eq \r(\f(2h,g))＝1 m/s. 系统损失的机械能为 ΔE＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)－eq \f(1,2)(m＋M)v2＝2.01×102 J. 损失的机械能转化为系统增加的内能，则 Δt＝eq \f(ηΔE,cm)≈93 ℃. 第二章　能量的守恒与耗散 热力学第一定律 1.在一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，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ΔU，即ΔU＝Q＋W. 利用ΔU＝Q＋W讨论问题时，必须弄清其中三个量的符号法则，外界对物体做功，W取正值，反之取负值；物体从外界吸收热量，Q取正值，反之取负值；物体内能增加，ΔU取正值，反之取负值． 第二章　能量的守恒与耗散 2.解题步骤 (1)对一个过程分析有多少形式的能在变化，且如何变化． (2)由ΔE减＝ΔE增列方程求解． 第二章　能量的守恒与耗散 特别提醒：热力学第一定律是包括内能和机械能在内的能量守恒定律，公式ΔU＝Q＋W本身很简单，关键是要正确使用规定的符号．对于气体做功问题一定要清楚，若压缩气体，则外界对气体做功；若气体膨胀，则气体对外界做功．对于吸热放热问题应是比较直观的． 第二章　能量的守恒与耗散 例2 一个系统由内能E1状态经过不同途径达到内能E2状态．若途径a的过程中系统从外界吸收热量2.078 kJ，对外界做功4.157 kJ，途径b的过程中系统对外界放出热量0.692 kJ，求途径b的过程中物体对外界做的功． 第二章　能量的守恒与耗散 【答案】　1.387 kJ 【精讲精析】　由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 而ΔUa＝ΔUb 所以Wa＋Qa＝Wb＋Qb， 即－4.157 kJ＋2.078 kJ＝Wb－0.692 kJ 解得：Wb＝－1.387 kJ. 第二章　能量的守恒与耗散 1.热力学第二定律的微观意义 (1)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． (2)用熵来表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小． 热力学第二定律 第二章　能量的守恒与耗散 2.宏观自然过程的方向性 自然过