3.4 热力学第二定律-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步辅导与测试(人教版)

物理·选择性必修第三册 4热力学第二定律 (1)通过对自然界中与热现象有关的宏观过程方向性的实例分析，了解归纳热力学第二定律的过程和 物理观念 方法。 (2)了解能量与能源的区别以及能源的有限性。 (1)知道与热现象有关的宏观过程的方向性。 科学思维 (2)能用热力学第二定律解释常见的不可逆过程。 科学探究 探究热机的工作原理」 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、热传导的方向性 :2.能源是有限的 凡是涉及热现象的实际过程都具有 的 (1)能源：具有高品质的容易利用的 ,如 方向性，如物体间的传热、气体的膨胀、扩散、有 石油、天然气、煤等。 摩擦的机械运动等过程均可以 地朝某 (2)能源有限：能源的使用过程中虽然能的总量守 个方向进行。而相反的过程，即使不违背能量守： 恒，但能量的 下降了。虽然能量总量不会 恒定律，我们也从未见到它们会自发地进行。即 减少，但能源会逐步减少，因此能源是有限的。 一切与热现象有关的宏观自然过程都是 自主评价 的。 二、热力学第二定律的表述 1.判断正误 1.克劳修斯表述：德国物理学家克劳修斯在1850： (1)热现象宏观自然过程都是可逆的。() 年提出：热量不能自发地从 物体传到： (2)热量不可能从低温物体传到高温物体。( 物体。阐述的是传热的 (3)热机工作时，热量不可能完全转化为机械能。 2.开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之 () ,而不产生其他影响。该表述阐述了机2.情景思考 械能与内能转化的 热传导的方向性能否简单理解为“热量不会从低 三、能源是有限的 温物体传给高温物体”？ 1.能量耗散：每天我们使用的能源最后都转化成了 内能，能源消耗使得周围环境 。根据热 力学第二定律，分散在环境中的内能不管数量多： 么巨大，它也只不过能使地球、大气稍稍变暖一： 点，却再也不能自动聚集起来驱动机器 了。这样的转化过程叫作“能量耗散”。 关键能力·合作探究 讲练设计探究重，点 要点1热力学第二定律 : 开，试分析这是否可以降低室内的平均温度？为 什么？ 探究导入制冷机是使热量从低温物体传到高温： 物体的装置，通过制冷机的工作可以使一定空间： 内的物体温度低于环境温度并维持低温状态。 夏天，将房间内一台正在工作的电冰箱的门打 —66 第三章热力学定律 /名师点评/ 探究归纳 对热力学第二定律理解的两点说明 1.在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生 (1)理解热力学第二定律的关键在于“自发”和 其他影响”“单一热库”“不可能”的含义 “不引起其他变化” (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的 (2)热量可以从高温物体传到低温物体，也可以 方向性，在传递过程中不会对其他物体产生影响： 从低温物体传到高温物体，只不过前者能自发 或借助其他物体提供能量等 地进行，后者必须借助外界的帮助；机械能可以 (2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏： 全部转化为内能，而内能要全部转化为机械能 观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热 肯定会引起其他变化。 力学方面的影响，如吸热、放热、做功等。 (3)“单一热库”指温度均匀并且恒定不变的系 针对训练 统。若一系统各部分温度不相同或者温度不稳1.（多选）下列现象不可能发生的是 定，则构成系统的工作物质可以在不同温度的两 A.在一与外界绝热的房间内，将一台正在工作的 部分之间工作，从而可以对外做功。据报道，有 电冰箱的门打开，能使该房间降温 些国家已在研究利用海水上下温度不同来发电。 B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化为机械能 (4)“不可能”：实际上热机或制冷机系统循环终 C.一个在粗糙的水平地面上运动的物体最终要 了时，除了从单一热库吸收热量对外做功，以及 停下来，物体的动能全部转化为内能 热量从低温热库传到高温热库以外，过程所产生 D.在热传导中，热量可以自发地从高温物体传向 的其他一切影响，不论用任何的办法都不可能加： 低温物体 以消除 2.热力学第二定律的实质 要点2热机与第二类永动机 热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分：探究导入汽车和轮船上用的汽 子参与宏观过程的方向性，使人们认识到自然界 油机、柴油机，火力发电厂和核 中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 电站用的蒸汽轮机等都是热 [典例1]（多选)如图 箱体 干燥过滤器 机。如图所示为汽车的发动 为电冰箱的工作原 机，请思考并回答下列问题。 理示意图。压缩机 蒸发器 冷凝器 (1)热机的工作过程是怎样的？ 工作时，强迫制冷剂 (2)热机工作时，汽缸（燃烧室）是它的高温热库， 在冰箱内外的管道 压缩机 低温热库在哪里？ 中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体 (3)第二类永动机为什么不可能制成？ 内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量 到箱体外。下列说法正确的是 ( A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热： 量传到外界，是因为其消耗了电能 C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D.电冰箱的工作原理违反热力学第二定律 听课记录] 探究归纳 1.热机的特点 (1)热机不仅仅只有一个热库。 (2)热机的效率不可能达到100%。 2.第二类永动机不可能制成的原因 违反了热力学第二定律（不违反能量守恒定律）。 67 物理·选择性必修第三册 3.第二类永动机不能制成的意义 [听课记录] (1)机械能可以全部转化成内能，但内能不能全 部转化成机械能，而不产生其他影响。 (2)机械能和内能的转化具有方向性 4.两类永动机的比较 分类 第一类永动机 第二类永动机 将内能全部转化为机 不消耗任何能量，可以 械能，而不引起其他变 设计 不断对外做功（或只给 化（或只有一个热库， 要求 予很小的能量启动后， 实现内能与机械能的 可以永远运动下去) 转化) 不可能 违背了热力学第二 制成的 违背了能量守恒定律 针对训练 定律 原因 2.下列说法正确的是 [典例2]电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通 A.功可以完全转化为热量，而热量不可以完全转 信、广播等各个领域，是科学技术发展、人民经济飞跃 化为功 的主要动力。如图所示为火电站电能产生与使用过 B.热机必须具有两个热库，才能实现热功转化 程中各阶段的能量转化效率，已知1kg标准煤完全燃 C.热机的效率不可能大于1，但可能等于1 烧时产生的热量约为2.93×10J。则 ( ) D.热机的效率必定小于1 化石90%水蒸气40%，叶片的99%，电能90%用户端 3.(多选)下列说法正确的是 ( 燃料的内能 机械能 A.第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量 A.发电站的发电效率约为40% 守恒定律 B.提高输送电压可以提高发电站的发电效率 B.第二类永动机不可能制成，因为它违背了能量 C.1kg标准煤完全燃烧能输送到用户端的电能： 守恒定律 约为9.4×106J C.热力学第一定律和热力学第二定律是相互独 D.用户端消耗1kW·h的电能，发电站需要烧 立的 0.5kg的标准煤 D.热力学第二定律的两种表述是等价的 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的： B.第二类永动机不可制成是由于它违背了能量 涉及热现象的宏观过程 ( 守恒定律 A.都具有方向性 B.只是部分具有方向性 C.热力学第二定律告诉我们机械能可以转化为 C.没有方向性 D.无法确定 内能而内能不能转化为机械能 2.(多选)对热力学第一定律和热力学第二定律的： D.热量只能从高温物体传向低温物体，而不能从 认识，下列说法正确的是 ( ) 低温物体传向高温物体 A.对某物体传热，该物体的内能可能会减少 :4.如图所示，汽缸内盛有一定量的 B.热量不能从低温物体传递给高温物体 理想气体，汽缸壁是导热的，汽缸 杆 C.不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成 外环境保持恒温，活塞与汽缸壁 功，而不产生其他影响 的接触面是光滑的，但不漏气。现将活塞与杆连 D.随着技术的发展，效率是100%的热机是可以： 接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并 制造出来的 对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关， 3.在热学中，下列说法正确的是 则下列说法正确的是 ( A.第一类永动机不可制成是由于它违背了能量： A.气体是从单一热库吸热，全部用来对外做功， 守恒定律 所以此过程违反了热力学第二定律 68 第三章热力学定律 B.气体是从单一热库吸热，但并未全部用来对外： A.汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热 做功，所以此过程不违反热力学第二定律 B.冷水倒人保温杯后，冷水和杯子的温度都变得 C.气体是从单一热库吸热，全部用来对外做功， 更低 但此过程不违反热力学第二定律 C.某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量 D.以上三种说法都不对 全部转化为功，而不产生其他影响 5.下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一： D.冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取 定律的有 ,不违背热力学第一定律、但 热量散发到温度较高的室内 违背热力学第二定律的有 (填正确答 温馨提示 请做课时分层检测（十四） 案标号) 章末综合提升 【知识网络构建】 内容 功和内能变化的关系一△U=W 热力学第一定律 △U=Q+W公式 功、热和内 热和内能变化的关系△U=Q 热传递的方向性 能的改变 热机 热力学第二定律 热力学定律 做功 改变物体内能的两种方式 两种表述 热传递 第一类永动机违背 能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失 两类永动机 能量守恒 它只能从一种形式转化为另一种形式， 第二类永动机违背 定律 或者从一个物体转移到另一个物体，在 热力学第二定律 转化或转移的过程中其总量不变 ◆ 归纳提能◆ 一、对温度、内能、热量、功的理解 (2)热量是热传递过程中的特征物理量，离开过 概念 温度 内能 热量 功 程谈热量毫无意义。就某一状态而言，只有“内 表示物体的 做功过程 能”，根本不存在“热量”和“功”，因此不能说一个 物体内所有 冷热程度， 是机械能 系统中含有多少“热量”或多少“功”。 分子动能和 是热传递过 是物体分子 :[典例1]把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒 分子势能的 程中内能的 或其他形 平均动能大 式的能与 总和，它是改变量，用 的底部，当快速下压活塞时，由于被压缩的空气 小的标志， 内能之间 含义 由大量分子 来度量热传 骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，浸有乙醚 它是大量分 的转化过 的热运动和递过程中内 的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明() 子热运动的 程。功是 分子的相对 能转移的 整体表现， 该过程能 A.做功可以升高物体的温度 位置所决定 多少 对个别分子 量转化的 B.做功可以改变物体的内能 无意义 的能 量度 C.做功一定可以增加物体的内能 D.做功可以增加物体的热量 温度和内能是状态量，热量和功则是过程量，热传递 关系 的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度， [听课记录] 实质上是内能的转移 (1)温度、内能、热量和功是热学中相互关联的四 个物理量。当物体的内能改变时，温度不一定改： 变。只有当通过热传递改变物体内能时才会有： 热量传递，能量的形式没有发生变化。 69PoL 联立方程解得力一一工 ;由ABC,亡在增大，则体积V在变小，故外界对气体微功，W> (2)在整个过程中，外界对气体做功W=xS十WF,气体温度不变 0,B、D错误；由热力学第一定律△U=Q十W可知Q0,故气体向 △U=0,由热力学第一定律有△U=W十Q,联立方程解得Q= 外界放热，C正确。 (PoxS+WF) 答案C :3.解析对处于平衡快态的活塞进行受力分析，受到大气压力、重力 答案片 (2)-(poxS+WE) 和气体向上的压力，则有mg十pS-p1S=0,解得p1="十p,故 微专题3热力学第一定律和气体实验定律的 A错误：活塞缓慢上升过程中气体压强不变，根据盖一吕萨克定律 综合应用 有三二，解得T=2T,故B正确，气体对外做功W三1SL月 关键能力·合作探究 类型1 mgL十p,SL,根据热力学第一定律△U=Q-mgL-pSL,故C、D [典例1]解析(1)由V一T图像中图线AB的反向延长线通过坐： 错误。 标原点，可知从A到B理想气体发生等压变化。 答案B V B 4.解析 (1)活塞下降的过程，气体发生的是等压膨胀。 由盖一吕萨克定律得T 解得VB一TA 4.0×102 VA=3.0×102×6.0×103m=8.0×10-m。 (2)从A到B气体对外界做功，则 即气空未得1=21 W=-p(VB-V4)=-1.0×105×(8.0×10-3-6.0×10-3)J= 气体的温度升高了△T=T2一T1=T1。 -2.0×102J 根据热力学第一定律△U=Q十W (②)汽缸内气体的压强为力=p。G十C 解得△U=6.0×102J-2.0×10J 活塞向下运动的过程中，对外做功 =4.0×102J=400J。 W=pSh=po Sh-(G+Go)h 答案(1)8.0×10-3m3(2)400J 根据热力学第一定律可知，气体的内能增加量为△U=Q一W=Q十 针对训练 (G+十Go)h-pSh=Q-(poS-G-Go)h。 1解析报据一定质量理想气体的状态方程'=C可知原点与图像 答案(1)T1(2)Q-(oS-G-G0)h 4 热力学第二定律 某点连线的斜率代表压强的倒数，所以6<卫：过程]属于等容变·必备知识·自主梳理 化，W=0,根据热力学第一定律可知气体放出的热量等于内能减少 、特定自发不可逆 王1「行口正·z王「世巴亚g亚的·工二，￥胜9甲彩通与、「华的中G孝碧 于内能减少量，过程1、2内能减少量相同，所以Q<Q,故D 、1.升温做功2.(1)储能物质(2)品质 正确。 :自主评价 答案D 11.(1)×,(2)×(3)/ 类型2 :2提示：不能。“自发地”是指没有第三者影响，例如空调、冰箱等制冷 [典例2]解析(1)设平衡时活塞距汽缸底部的距离为2，取封闭！ 机就是把热量从低温物体传到了高温物体，但是产生了其他影响， 即外界做了功。 气体为研究对象，气体发生等压变化，由盖一吕萨克定律有气=关键能力·合作探究 ·要点1 h2S To ,解得h2=1.4mo ·探究导入提示：不会降低室内的平均温度。若将一台正在工作的电 (2)在此过程中气体对外界做的功 冰箱的门打开，尽管可以不断向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体 向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过导线不断有能昼输入， w=p△V=pSh2-h1)其中b="竖+p 室内的乎均温度会不断升高。 ![典例1]解析热力学第一定律适用于所有的热学过程，C正确： 由热力学第一定律有△U=Q一W 热力学第二定律可知，A、D错误，B正确。 联立解得△U=4.8J。 ! 答案BC 答案(1)1.4m(2)4.8J 针对训练 针对训练 :1.解析在一与外界绝热的房间内，将一台正在工作的电冰箱的门打 2,解析全部充气完毕，罐内气体压强也变为®，设充出的气体总体 开，消耗了电能，产生了焦耳热，所以房间温度不仅不能降低还会升 积为V,则根据理想气体状态变化规律pV1一pV 高，故A不可能发生：蒸汽机不可能把蒸汽的内能全部转化为机械 将p1=1.0×10Pa,V1=30L,po=1.0×105Pa,代入可解得V= 能，转化过程中必然存在能量耗散，故B不可能发生： ·个在粗糙的 3000L 水平地面上运动的物体最终要停下来，物体的动能全部转化为内 设总共充气n个符合要求的气体，则V=V1十nVo,V。=6L 能，C可能发生：在热传导中，热量可以自发地从高温物体传向低温 代入可得n一495，故A错误：对充入气球内的氦气，从氦气罐内到！ 物体，D可能发生。 气球内的过程，体积增大，对外做功，不计温度变化，将气视为理 答案AB 想气体，则内能不变，根据热力学第一定律△U三Q十W,△U二0，W!要点2 为负位，则Q为正值，气体吸热，故B正确；当气球发生爆裂时，气球探究导入提示：(1)热机从高温热库吸收热量，推动活塞做功，然后 体积膨胀到9L,设此时气球离地面高度为h,则爆裂时气体的压强 向低温热库放出热量。 6h (2)汽车发动机工作时低温热库就是汽缸外界空间中的大气。 和温度分别是2=p,-11h,T2=T0一1000 (3)热力学第二定律揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，如 机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能而不 代入理想气体状态方程0V=V2 引起其他变化，进一步揭示了任何宏观自然过程都具有方向性，告 T。T, 诚人们：第二类永动机不可能制成。 解得h=3448m,故C正确；由C中分析可以推导出h与V。的函数！[典例2] 解析 发电站的发电效率约为90%×40%×99% 105 关系式为h= 9一，可见，V。越小，h越大，D错误。 35,64%,A错误：提高输送电压并不能提高发电站的发电效率， B错误：1kg标准煤完全燃烧能输送到用户端的电能约为2.93× 10J×35.64%×90%≈9.4×105J,C正确：由于1kW·h=3.6× 答案BC 3.6X10】≈0.38kg,用户瑞消耗1kW·h的电能，发电 10Jg.4×10J/kg 素养演练·提升技能 站需要烧约0.38kg的标准煤，D错误 1,解析根据图像可知，气体的体积变大，说明气体对外界做正功，故！ 答案C 据一定质量的理想气体公式丁=C方结合图像可知，图！2解析开尔文表迷没有排除热受可以完金转化为功， 线的斜率表示压强的倒数，从状态变化到状态b的过程中，斜率不 其他影响，A错误：开尔文表述指出，热机不可能只有单一热库，但 断减小，压强不断变大，故B错误：根据图像可知，气体的体积变大， Q1一Q2 说明气体对外界做功，而因为温度升高，理想气体不考虑分子势能，· 未必就是两个热库，可以具有两个以上热库，B错误：由7= Q 则气体的内能增大，根据热力学第一定律△U=Q十W可知，这个过} 可知，当Q2≠0时，≠1，如果Q2=0,则低温热库不存在，违背了开 程中Q>0,即此过程中气体从外界吸热，故C、D错误。 尔文表述，故C错误，D正确。 答案A 答案 D 2.解析由题图知图线斜率飞=pV,而斜率不变，说明pV不变，根据！3.解析第一类求动机违背了能量守恒定律，第二类求动机违背了热 理想气体状态方程Ψ =C可知，气体温度不变，内能不变，A错误； 力学第二定律，故选项A正确，B错误：热力学第一定律与热力学第 二定律相铺相成，互相独立，选项C正确：热力学第二定律的两种表 212 述是等价的，选项D正确。 电磁波的波长越短，A选项正确 答案ACD 答案A 素养演练·提升技能 要点2 1.解析 一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 探究导入 提示：宏观弹簧振子的能昼值是连续的，而微观粒子的能 交客 昼是量子化的。 2.解析 对某物体传热，若物体对外做功，则该物体的内能可能会减[典例2]解析 光是电磁波，辐射能量也是一份一份地进行的，功率 少，选项A正确；根据热力学第二定律可知，热量也能从低温物体传 为100W的电灯每秒产生光能E=100J,设电灯每秒发射的能量子 递给高温物体，但是要引起其他的变化，选项B错误：根据热力学第 二定律可知，不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产 数为m,E=hv=h无，在以电灯为球心的半径为10m的球面上. 生其他影响，选项C正确：根据热力学第二定律可知，即使随着技术 EA 的发展，效率是100%的热机也是不可以制造出来的，选项D错误。 1m的面积每秒通过的能量子数为n= ≈2.4×1017个 4πRhc 答案 AC 答案 A 3.解析 不消耗能量而不断对外做功的第一类求动机是不可能制成：针对训练 的，因为它违背了能量守恒定律，故A正确：从单一热库吸收热量而 :3.解析两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，在相同时 对外做功的第二类求动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第 间内打到物体表面的光子数之比为5：4，根据E=Nε，因为E相 二定律，故B错误：热力学第二定律告诉我们机械能可以转化为内 hc 能，而内能在“一定的条件下”也能转化为机械能，故C错误：热量能 同，可得光子能量之比为4：5：再根据e=hv ·,光子能量与波长 从高温物体传向低温物体，在“一定的条件下”也能从低温物体传向 成反比，故光子波长之比为5：4，故D正确。 高温物体，故D错误 答案 D 答案 A 4.解析此过程虽然是气体从单一热库吸热，全部用来对外做功，但 !4,解析激光在介质中的折射率n=二 。,故激光在真空中 引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律。 答案 ,B错误：由能量关系 5.解析 A项符合热力学第一、第二定律。冷水和杯子温度不可能都 的波长=以，A正确；激光频率一无。二 变低，只能是一个升高一个降低，或温度都不变，B项描述违背了热 P1=Ne,c=入y,A=mA及e=y得N=Pn以，C正确，D错误。 力学第一定律。C项描述虽然不违背热力学第一定律，但违背了热 hc 力学第二定律。D项中冰箱消耗电能从而可以从低温环境中提取 答案AC 热量散发到温度较高的室内，不违背热力学第二定律 素养演练·提升技能 答案BC 有些黑体自身辐射电磁波，看起来还会很明亮，所以黑体不 章末综合提升 ·定是黑的，故选项A错误：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布 归纳提能 只与黑体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关，故选项B错 [典例1 误，C正确：电磁波最终不能从空腔射出，因此这个带小扎的空腔就 解析当快速下压活塞时，活塞对玻璃简内的空气做功，攻 变了气体的内能，气体的温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的 近似为一个黑体，故选项D正确。 答案 CD 棉花燃烧起来，故B正确：做功改变的是物体的内能， 温度升高是内 能增大的表现，热量是过程量，所以A、D错误：若外界对系统做功， 2.解析 黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越 同时系统对外放出热量，系统内能不一定增加，C错误。 大，故A正确；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短 的方向移动，黑体辐射的强度与波长有关，故B正确，C错误：黑体 答案B 辐射有一定的实验规律，故D错误 [「典例2]解析物体的内能与温度有关，同一物体温度越高，内能越 答案 AB 大，A正确：做功和热传递在改变物体内能上是等效的，使物体内能 增加既可以通过吸收热量也可以通过对物体做功来实现，B、C错 3.解析 根据=hy=6.63×10-31×5.0×1014J≈3.3×10-1J,可知 (正确 误：物体内能是分子动能与分子势能的总和，内能增加可能只是分 答案 子势能的增加，分子平均动能可能不变，即温度可能不变，D错误。4，解析 答案 紫外激光能量子的值为 「典例3]解析该热水器将空气中的能量转移到热水中，符合能量 6。=hC=6.63×101×3X10 J≈5.68×10-1J, 守恒定律，但是热量不可能自发地从低温物体转移到高温物体，实 0.35×10-6 质上在产生热水的过程中，必须消耗电能才能实现，因此也符合热： 则该紫外激光所含光子数为 力学第二定律。故A、B、C错误，D正确。 2400 n= E 答案D 5.68×10元≈4.23×101（个）. [典例4]解析抽水蓄能的过程中，总的能量是守恒的，故A正确： 放水发电的过程中，有部分重力势能转化为电能，机械能不守恒，故 '; 答案4.23×1021个 2 光电效应 B错误：抽水蓄能、放水发电过程，总的能量保持不变，并不能使能 量增多，故C错误：抽水蓄能电站能够合理调节用电高峰期和低谷 必备知识·自主梳理 期的调峰问题，但是能量总量并没有增加，我们仍面临着能源危机， 一、1.电子 2.电子3，(1)饱和(2)截止(3)瞬时性4，最小值 还需节约能源，故D错误。 二、1.光子2.(1)hwy(2)逸出功W。 答案 A 三2.大于3.粒子性4.(1)么 (2)变大5.(1)电磁波 (2)粒 第四章原子结构和波粒二象性 子性 (3)波动粒子波粒二象 1普朗克黑体辐射理论 :自主评价 必备知识·自主梳理 1.(1)×(2)/(3)/ (4)×(5)× 三蓝藏紧收能算外制是隆量授分2烟 !·提示：锌板在紫外线灯的照射下发生了光电效应，发射出光电子·回 此锌板会显示正电性，验电器会因带正电荷而使金属箔片张开一定 自主评价 角度 1.(1)×(2)√(3)/(4)/ 关键能力·合作探究 2.提示：根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了这个人辐·要点1 射的红外线的频率和强度。通过监测被测者辐射的红外线的况探究导入提示：()说明发生了光电效应现象 就能知道这个人的体温。 (2)电压表、电流表的示数均增大，当电流增大到一定值后，滑动变 关键能力·合作探究 阻器的滑片再向右移动，电流也不再增大 说明存在饱和电流 要点 (3)电压表示数增大，电流表示数减小，最后电流表的示数可能减小 探究导入提示：(1)从外面射来的电磁波，经小孔射入空腔，要在腔 到0。说明存在遏止电压。 壁上经过多次反射，在多次反射过程中，外面射来的电磁波几乎全[典例1]解析，入射光的频率小于裁止频率时，无论照射多长时间 部被腔壁吸收，最终不能从空腔射出。小孔只吸收电磁波，不反射 也不能产生光电流，A错误：根据c=Av,当A=0.5m时，v=6.0入 电磁波，所以小孔能够模拟黑体。 10Hz,大于裁止频率，能发生光电效应产生光电流，B正确：饱和 (2)黑体能够向外辐射电磁波 光电流和入射光的频率无关，C错误：增加电源电压，光电流不一定 「典例1门解析若人体温度升高，则人体的热辐射强度1增大，由 增加，D错误。 e=hv可知对应的频率变大，由c=y知对应的波长减小，选项B! 答案B 正确。 针对训练 答案B :1.解析锌板原来不带电，用紫外线灯照射锌板时，验电器的指针发 针对训练 生了偏转，说明锌板在紫外线灯的照射下发生了光电效应，发生光 1,解析黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越 电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌板带正电，验电器的指针 大，A正确：由题图可知，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都 也带正电，故A正确；金属的逸出功与金属本身的材料有关，与光的 减小，B错误：随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短 频率无关，故B错误；增大紫外线灯照射的强度，即单位时间内照在 的方向移动，即向频率较大的方向移动，反之，随着温度的降低，黑· 锌板上的光子数增多，所以单位时间内产生的光电子数增多，故C 体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动，C、D错误。 错误：能否发生光电效应与光照强度无关，取决于入射光的频率和 客 A 金属裁止频率之间的关系，故D错误， 2.解析黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度趣高，辐射· 答案A 越强，黑体辐射的波长分布情况也随温度而变化，温度越高，辐射的2.解析 开关S断开，由于仍能发生光电效应，光电子仍能到达阳极， 213