第3章 章末优化总结（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册配套教参（鲁科版）

13．(多选)关于气体的内能和热力学定律，下列说法正确的是(　　) A．只有对气体做功才可以改变其内能 B．质量和温度都相同的气体，内能一定相同 C．热量可以从低温物体传到高温物体 D．一定量的理想气体，温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大 解析：做功和热传递在改变内能上是等效的，都可以使内能发生变化，A错误；温度相同，则分子平均动能相同；质量相同，若为不同的气体则分子数目不同，内能不一定相同，B错误；热量可能从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，不是自发过程，C正确；一定量的理想气体内能只与温度有关，温度越高，气体分子运动越剧烈，分子平均动能越大，气体内能越大，D正确。 答案：CD 创新应用练 14．(多选)用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象。关于这一现象，正确的说法是(　　) A．这一实验过程不违反热力学第二定律 B．在实验过程中，热水一定降温、冷水一定升温 C．在实验过程中，热水内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能 D．在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能 解析：温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，转化效率低于100%，不违反热力学第二定律，热水温度降低，冷水温度升高，故选项A、B正确，C、D错误。 答案：AB 章末优化总结 核心素养构建 规律总结归纳 物理观念：热力学第一定律、能量守恒定律、第一类永动机、热力学第二定律、第二类永动机、熵、能量退降。 科学思维：1.能利用热力学第一定律进行有关计算。 2.会用能量守恒的观点分析、解决有关问题。能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及宏观自然过程的方向性问题。 科学态度与责任：能从熵增加的角度认识当前环境问题，增强环保意识和可持续发展意识。 一、热力学第一定律 二、能量转化和守恒定律 三、热力学第二定律 四、熵 1　 1．做功与热传递的区别与联系 做功和热传递是改变物体内能的两种方式，它们在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不同。做功是其他形式的能和内能之间的转化，热传递则是物体间内能的转移。 2．热力学第一定律 正确理解ΔU＝W＋Q的意义及符号含义是解决本类问题的关键。 (1)外界对物体做功，W>0；物体对外做功，W<0。 (2)物体从外界吸热，Q>0；物体放出热量，Q<0。 (3)ΔU>0，则内能增加|ΔU|；ΔU<0，则内能减少|ΔU|。 　当把打足气的车胎内的气体迅速放出时，会发现车胎气嘴处的温度明显降低，则在这个过程中(　　) A．气体对外做功，同时向外散发热量 B．气体对外做功，车胎内气体温度降低，从外界吸热 C．外界对车胎内气体做功，车胎内气体向外传递热量 D．外界对车胎内气体做功，同时向车胎内气体传递热量 [解析]　气体迅速放出时短时间内认为Q＝0，气体体积膨胀对外做功，W<0，所以ΔU<0，温度降低；因为车胎内温度低于环境温度，所以从外界吸热，故正确答案为B。 [答案]　B (1)由图像的物理意义，结合＝C气体的状态方程，明确气体的状态变化。 (2)根据ΔU＝W＋Q作出判断。 1．(多选)一定质量的理想气体自状态A经状态C变化到状态B。这一过程的V-T图像表示如图所示，则(　　) A．在过程A→C中，外界对气体做功，内能不变 B．在过程C→B中，外界对气体做功，内能增加 C．在过程A→C中，气体压强不断变大 D．在过程C→B中，气体压强不断减小 解析：由图像可知，A→C过程是等温压缩，C→B过程是等容升温，据气态方程可判断出：A→C过程气体体积变小，外界对气体做功，气体内能不变，气体压强不断变大；C→B过程气体体积不变，内能增加，显然气体从外界吸热，气体压强不断增大，故A、C正确。 答案：AC 2．一定质量的气体从外界吸收了4.2×105 J的热量，同时气体对外做了6×105 J的功，问： (1)物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？ (2)分子势能是增加还是减少？ (3)分子的平均动能是增加还是减少？ 解析：(1)气体从外界吸热为Q＝4.2×105 J，气体对外做功W＝－6×105 J，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝(－6×105 J)＋(4.2×105 J)＝－1.8×105 J。ΔU为负，说明气体的内能减少了。所以气体内能减少了1.8×105 J。 (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，气体分子势能增加了。 (3)因为气体内能减少，同时分子势能增加，所以分子平均动能减少。 答案：(1)内能减少　1.8×105 J　(2)分子势能增加 (3)分子平均动能减少 2　 1．能量守恒定律：能量既不会消失