高三第一轮复习——内能 热和功 教案12
高考物理复习第十三章 内能 热和功
高考物理复习内能 热和功
一、考点聚焦
1.分子热运动的动能。温度是物体分子热运动平均动能的标志。物体的分子势能。物体
的内能。
2.做功和热传递是改变内能的二种方式。热量,能量守恒定律。
3.热力学第一定律。热力学第二定律。永动机的不可能。绝对零度的不可达到。
4.能源的开发和利用,环境保护。
二、知识扫描
1.温度是表示物体的 冷热程度 ,是物体分子运动平均动能的 标志 。物体的
温度升高,表明它的分子热运动 平均动能 增大。
2.分子势能跟分子 间距 有关,如图所示。 3.物体内能是 物体内所有分子动能和分子势能的总 和 ,与物体的 温度和体积 以及物体的摩尔数有关。 4.改变物体内能的方法有两种: 热传递和做功 。
5.热力学第一定律关系式为ΔU =Q+W 。注 意正负符号。第一类永动机是 不能 制成的。
6.热力学第二定律一种表述是: 不可能使热量由低温物体传递
到高温物体而不引起其它变化 。这是按照热传导的方向性来表述的。 另一种表述是:
不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化 。这是按照机
械能与内能转化过程的方向性来表述的,它也可以表述为:第二类永动机是 不可能
制成的。
三、典型例题
例1 下列说法正确的是( )
A .温度低的物体内能小
B .温度低的物体分子的平均速率小
C .一定质量00C 的水结成00C 的冰,内能一定减少
D .外界对物体做功时,物体的内能不一定增加
解析:温度是物体分子热运动的平均动能的标志,但不是内能的标志。所以A 是错误的。
温度低,分子的平均动能小,但分子质量大小不清楚,因而B 是错误的。C 答案中
高中物理功的复习教案
高中物理功的复习教案主题:功的学习与理解
教学目标:
1. 了解功的定义和计算方法;
2. 掌握功的公式和单位;
3. 理解功与能量的关系;
4. 能够运用功的知识解决相关问题。
教学内容:
1. 功的概念和定义;
2. 功的计算公式;
3. 功的单位;
4. 功与能量的关系;
5. 功的应用实例。
教学步骤:
第一步:复习功的基本概念
1. 引导学生回顾功的概念和定义;
2. 讲解功的计算方法和公式;
3. 分发练习题,让学生进行练习和巩固概念。
第二步:深入理解功与能量的关系
1. 讲解功和能量的联系和区别;
2. 分析不同情况下功和能量的转化;
3. 引导学生进行讨论和思考。
第三步:应用实例解决问题
1. 给出实际应用问题,让学生运用功的知识解决;
2. 分组讨论,分享解决方法;
3. 整理归纳解题思路。
第四步:总结讨论,巩固复习
1. 回顾本节课内容,进行总结梳理;
2. 学生自行总结复习要点,准备考试;
3. 解答学生提出的问题,让学生确保概念理解清晰。作业安排:
1. 完成课堂练习题;
2. 阅读相关教材内容,复习功的概念和计算方法;
3. 准备对功的考察。
教学评价方法:
1. 课堂参与度;
2. 课堂表现和活动参与度;
3. 考试成绩和作业完成情况。
备注:此教案可根据教学实际情况适当调整和完善。
《12.2内能 热传递》教学设计-优秀教案
教师利用水平放置的试管装置,演示在水平方向上红墨水在冷热水中的扩散现象;
温度升高,扩散现象加快,说明了什么?
分子运动剧烈,什么能量发生变化?
物体的内能如何变化呢?
我们刚刚的分析中顺着:“温度”—“分子热运动”—“分子动能”—“内能”的思路;
请同学们按照这样的思路,小组内交流分析,当温度下降时,物体的内能如何变化?
学情分析
学生已初步建立了做功和能量之间的关系,可以通过高温物体的做功引发学生对“高温物体具有何种能量”的思考;借助于分子动理论的复习,作为内能概念的引入;同时温度对分子运动的影响也给理论分析温度对内能的影响降低了难度;宏观机械能中的动能和势能,给类比法建立内能概念创设了条件。
重难点
重点
1.内能概念的建立;
4.了解热量的概念,知道热量的单位,能正确使用“热量”这一术语。
教材分析
《内能 热传递》是本章《机械能和内能》的第二节,学生建立宏观机械能的概念,这对于应用类比思想建立内能的概念,创设了条件;同时,初二已经掌握了分子动理论相关内容,分析温度的影响也降低了难度。热传递改变内能,同时也为比热容和热量的学习打下基础。
“风扇机械能增加”
高温热水具有能量,提供了能量。
提高水的温度,热水的能量增加
创新的实验设计,既有感性的体验,也让学生通过通过逆向的推理,得到高温气体能“做功”,具有能量。高温热水能提供“电能”;具有能量。培养了学生的理性思维。
2021高考物理一轮复习 第10章 电磁感应 专题十二 电磁感应中的动力学、能量和动量问题教案
2021高考物理一轮复习第10章电磁感应专题十二电磁感应中的动力学、能量和动量问题教案
年级:
姓名:
专题十二电磁感应中的动力学、能量和动量问题
考点一电磁感应中的动力学问题
1.用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题
解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”,具体思路如下:
2.导体的运动分析流程
如图所示,两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ=30°,两导轨之间的距离为L=1 m,两导轨M、P之间接入电阻R=0.2 Ω,导轨电阻不计,在abdc区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ,磁感应强度B0=1 T,磁场的宽度x1=1 m;在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向下的磁场Ⅱ,磁感应强度B1=0.5 T。一个质量为m=1 kg的金属棒垂直放在金属导轨上,与导轨接触良好,金属棒的电阻r=0.2 Ω,若金属棒在离ab连线上端x0处自由释放,则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速运动。金属棒进入磁场Ⅱ后,经过ef 时又达到稳定状态,cd与ef之间的距离x2=8 m。求(g取10 m/s2):
(1)金属棒在磁场Ⅰ运动的速度大小;
(2)金属棒滑过cd位置时的加速度大小;
(3)金属棒在磁场Ⅱ中达到稳定状态时的速度大小。
解析: (1)金属棒进入磁场Ⅰ做匀速运动,设速度为v 0, 由平衡条件得mg sin θ=F 安① 而F 安=B 0I 0L ,②
I 0=
B 0Lv 0
R +r
③ 代入数据解得v 0=2 m/s 。④
(2)金属棒滑过cd 位置时,其受力如图所示。由牛顿第二定律得
高三物理一轮复习全套教案完整版
高三物理一轮复习全套教案完整版
一、教学内容
1. 力学:牛顿运动定律、曲线运动、万有引力、动量守恒。
2. 电磁学:电场、磁场、电磁感应、交流电。
3. 光学:光的传播、光的反射、光的折射、光的波动。
4. 热学:内能、热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论。
5. 原子物理:原子结构、原子光谱、量子力学初步、核物理。
二、教学目标
1. 理解和掌握物理基本概念、基本定律,形成完整的知识体系。
2. 培养学生的科学思维、问题解决能力和创新意识。
3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力,为高考做好充分
准备。
三、教学难点与重点
教学难点:电磁学、光学、量子力学初步。
教学重点:力学、热学、原子物理。
四、教具与学具准备
1. 教具:多媒体设备、实验器材、模型。
2. 学具:笔记本、教材、练习册。
五、教学过程
1. 引入:通过生活实例、实验现象、问题探讨等方式引入新课。
2. 知识回顾:对上节课的内容进行回顾,巩固基础知识。
3. 新课讲解:详细讲解各章节知识点,结合例题进行分析。
4. 随堂练习:布置相关练习题,巩固所学知识。
6. 答疑解惑:解答学生在学习过程中遇到的问题。
7. 课后作业:布置课后作业,加强学生对知识点的掌握。
六、板书设计
1. 知识点。
2. 重点、难点提示。
3. 例题及解题步骤。
4. 课堂小结。
七、作业设计
1. 作业题目:
(1)力学:计算题、选择题、填空题。
(2)电磁学:计算题、选择题、填空题。
(3)光学:选择题、填空题。
(4)热学:计算题、选择题、填空题。
(5)原子物理:选择题、填空题。
八、课后反思及拓展延伸
12《内能 内能的利用》教案
第十二章内能内能的利用教案
一、课标与考纲
课标:
l.3.1知道常见的物质是由分子、原子构成的。
1.3.2知道原子是由原子核和电子构成的,了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程,关注人类探索微观世界的新进展。
l.3.3了解人类探索太阳系及宇宙的历程,知道对宇宙的探索将不断深人,关注探索宇宙的一些重大活动。
l.3.4了解物质世界从微观到宏观的大致尺度。
2.1.2通过自然界和生活中的一些简单热现象,了解分子热运动的一些特点。知道分子动理论的基本观点。
3.3.1了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
3.3.2通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象。
3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
考纲:
(1)知道常见的物质是由分子和原子构成的。
(2)知道原子是由原子核和电子构成的,了解原子的核式结构模型。
(3)了解物质世界从微观到宏观的大致尺度。
(4)了解人类探索微观世界和宏观世界的历程,关注人类探索世界的一些重大活动。
(5)通过观察和实验,初步了解分子动理论的基本观点,并能用它解释某些热现象。
(6)了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系,知道改变内能的两种方式。
(7)了解热量的概念。
(8)认识燃料的热值。
(9)通过实验,了解比热容的概念,尝试用比热容的知识解释简单的自然现象,并能进行简单计算。
(10)了解汽油机工作的基本原理,了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
二、复习目标:
1.知道物质是由分子和原子组成的,了解原子的核式模型。
中考物理大一轮滚动复习课件:第十二章 内能 内能的利用(共29张PPT)
8
中考考点突破——考点4 热机的工作原理
【例4】如图所示,图 A、B、C、D 是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实 验的示意图。C图是 做功 冲程,与它原理相同的是F 图所示的演示实验。汽油 机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是B 图。(后两空选填字母)
答:(1)锅炉效率低的原因:①锅炉冒出大量的黑烟,说明煤燃烧不完全;② 锅炉周围的温度很高,说明锅炉向周围散失的热量太多。 (2)改进措施:尽量使燃料燃烧充分;利用烟气携带的热量对水进行预加热, 提高燃料利用率。
滚动迁移·第十二章 内能 内能的利用
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核心素养强化——活动建议
设计类:设计说明分子热运动的实验
滚动迁移·第十二章 内能 内能的利用
5
重难点突破
1.热传递和做功的区别与联系:
2. 温度、热量和内能的区别:
滚动迁移·第十二章 内能 内能的利用
6
中考考点突破——考点3 比热容及其应用
【例3】现在许多家庭采用了“水地暖”取暖,其原理是用不高于60℃的热水,在铺 设于地板下的管道内循环流动,加热整个地板,从而向室内供热。请从物理学角度分 析,为什么用水作输送能量的介质?根据水的这一特性,在其他方面还有哪些利用? (举一例即可)
滚动迁移·第十二章 内能 内能的利用
22
权威试题再现——权威模拟
高考物理一轮复习分子动理论内能教案(含解析)沪科版
【创新设计】2016届高考物理一轮复习分子动理论内能教案(含
解析)沪科版
第1课时分子动理论内能
[知识梳理]
知识点一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数
1.物体是由大量分子组成的
(1)分子很小:
①直径数量级为10-10m。
②质量数量级为10-26~10-27kg。
(2)分子数目特别大:
阿伏加德罗常数N A=6.02×1023mol-1。
2.分子的热运动
(1)扩散现象:由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越高,扩散越快。
(2)布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地无规则运动。其特点是:
①永不停息、无规则运动。
②颗粒越小,运动越明显。
③温度越高,运动越激烈。
提示:①运动轨迹不确定,只能用不同时刻的位置连线确定微粒做无规则运动。
②不能直接观察分子的无规则运动,而是用悬浮的固体小颗粒的无规则运动来反映液体分子的无规则运动。
(3)热运动:物体分子永不停息地无规则运动,这种运动跟温度有关。
3.分子间的相互作用力
(1)引力和斥力同时存在,都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,斥力比引力变化更快。
(2)分子力的特点:
①r=r0时(r0的数量级为10-10m),F引=F斥,分子力F=0;
②r
③r>r0时,F引>F斥,分子力F表现为引力;
④r>10r0时,F引、F斥迅速减为零,分子力F=0。
(3)分子力随分子间距离的变化图像如图1所示。
图1
知识点二、温度是分子平均动能的标志、内能
1.温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2.两种温标
摄氏温标和热力学温标。
物理第一轮复习:《机械能和内能》(第十二章)
第十二章机械能和内能
【知识点梳理】
(一)、动能势能机械能
1、能量:一个物体对另一物体,这物体就具有能量。(物体做的功越多,具有的能量就越大,但“能够做功”不等于“正在做功”)
2、动能:(1)物体由于而具有的能叫动能,一切运动的物体
.......都有动能;
(2)物体动能的大小与和有关,物体的越大,越大,它的动能就越大。
3、重力势能:(1)物体由于而具有的能叫重力势能;
(2)物体重力势能的大小与和有关,物体的越大,越高,它的重力势能就越大。
4、弹性势能:(1)物体由于而具有的能叫弹性势能;
(2)物体弹性势能的大小与有关,物体的越大,它的弹性势能就越大。
5、机械能:动能和势能统称为机械能,在一定条件之下它们可以相互转化,分析下面几个例子中的能量转化情况:
(a)摆球由O′向B摆动的过程中:;
(b)游乐场上正在向下冲的过山车:;
(c)撑杆跳运动员利用撑杆起跳的过程中:;
(d)乒乓球在反复弹跳的过程中:;
(e)滚摆在上升的过程中:;上升的高度将越来越低,是因为。(二)、分子,分子动理论:
1.19世纪初,英国科学家道尔顿证明了原子的存在。1897年,英国物理学家发现带负电的“电子”。1909年,汤姆孙提出了原子核式结构模型。原子是由居于原子中心的带正电的和核外带负电的组成的。原子
核是由和组成的,带正电荷,不带电。它们都是由夸克组成的。
2.①.一切物质由_________组成。②.一切物体的分子都在不停地做___________运动。
③.分子间存在着相互作用的_________和____________。
2019版高考物理一轮复习 主题十二 热学 12-2-1 热力学系统中的综合问题
7
规范解题
(1)设 1 个大气压下质量为 m 的空气在温度为 T0 时的体积为
V0,密度为 ρ0=Vm0
在温度为 T 时的体积为 VT,密度为 ρ(T)=VmT
由盖-吕萨克定律得VT00=VTT
解得 ρ(T)=ρ0TT0
气球所受到的浮力为 f=ρ(Tb)gV
联立解得 f=Vgρ0TT0b
K12课件
[答案] ABE
K12课件
17
气体实验定律与热力学定律的综合问题的处理方法 (1)气体实验定律的研究对象是一定质量的理想气体. (2)解决具体问题时,分清气体的变化过程是求解问题的关 键,根据不同的变化,找出与之相关的气体状态参量,利用相关 规律解决. (3)对理想气体,只要体积变化,外界对气体(或气体对外界) 要做功,如果是等压变化,W=pΔV;只要温度发生变化,其内 能就发生变化. (4)结合热力学第一定律 ΔU=W+Q 求解问题.
K12课件
18
[变式训练] 1.如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过绝热活塞封 闭着一定质量的理想气体.已知外界大气压强为 p0,活塞的横截 面积为 S,质量为 m=p40gS,与容器底部相距 h,此时封闭气体的 温度为 T0.现在活塞上放置一质量与活塞质量相等的物块,再次 平衡后活塞与容器底部相距190h,接下来通过电热丝缓慢加热气 体,气体吸收热量 Q 时,活塞再次回到原初始位置.重力加速度 为 g,不计活塞与汽缸的摩擦.求:
2024年中考物理一轮复习考点探究 学案 第12讲 内能 内能的利用(含答案)
第12讲内能内能的利用
【回归教材】
知识清单
考点1 分子热运动
1.扩散现象
(1)定义:物质在时,彼此的现象叫作扩散现象。扩散现象说明分子在运动,分子间存在。
(2)影响因素:扩散现象的剧烈程度与有关,温度越高,扩散现象越。
2.分子热运动:一切物质的分子都在不停地做的运动。温度越高,分子运动就越剧烈。由于分子运动跟温度有关,因此分子的这种无规则运动也叫作分子的热运动。
3.分子间的作用力:分子间不仅存在力,还存在力。
4.分子动理论:物质是由组成的;一切物质的分子都在地做运动;分子间存在相互作用的和。
考点公关
例题1 世界上的一切物体,无论是一粒沙、一滴水、还是一朵花……都是由大量分子组成的,下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.沙尘暴起,飞沙满天
B.寒冬,雪花漫天飞舞
C.阳春三月,花香袭人
D.丰收季节,麦浪起伏
【答案】1.(1)不同相互接触进入对方不停地做无规则间隙
(2)温度剧烈
2.无规则
3.吸引排斥
4.分子永不停息无规则引力斥力
例题1C
考点2 内能
1.内能:构成物体的所有分子,其热运动的与的总和,叫作物体的内能。单位:焦耳
(J)。
(1)理解:一切物体都具有内能,内能不可能为0。
(2)影响因素:质量、温度、物质种类、体积。
2.物体内能的改变方式
改变方式热传递做功联系热传递和做功对物体内能的改变是等效的实质能量的转移能量的转化
理解
发生条件:存在① 。热量总是
从高温物体传递到低温物体外界对物体做功,物体的内能① ;物体对外界做功,物体的内能①
举例哈气取暖、烤火、火炉烧水等搓手取暖、钻木取火、拉锯时锯条发热等
2021版江苏高考物理一轮复习讲义:第12章 第3节 热力学定律与能量守恒定律 Word版含答案
第3节热力学定律与能量守恒定律
一、热力学第一定律
1.改变物体内能的两种方式
(1)做功;(2)热传递。
2.热力学第一定律
(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
(2)表达式:ΔU=Q+W。
(3)正、负号法则:
1.内容
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者是从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
2.条件性
能量守恒定律是自然界的普遍规律,某一种形式的能是否守恒是有条件的。
3.第一类永动机是不可能制成的,它违背了能量守恒定律。
三、热力学第二定律
1.热力学第二定律的两种表述
(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2.热力学第二定律的微观意义
一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
3.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律。
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)外界压缩气体做功20 J,气体的内能可能不变。(√)
(2)给自行车打气时,发现打气筒的温度升高,这是因为打气筒从外界吸热。
(×)
(3)可以从单一热源吸收热量,使之完全变成功。(√)
(4)热机中,燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化。
(×)
(5)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,能量正在消失。(×)
(6)利用河水的能量使船逆水航行的设想,符合能量守恒定律。
第十二章 第1讲 分子动理论 内能—2021届(新课标版)高考物理一轮复习课件(共27张PPT)
【答案】 CD
空调在制冷过程中,室内空气中的水
蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水 分越来越少,人会感觉干燥。某空调工作一段时间后,排出 液化水的体积 V=1.0×103 cm3。已知水的密度 ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量 M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏伽德罗常数 NA =6.0×1023 mol-1。试求:(结果均保留 1 位有效数字)
◎ 考点二 温度、内能 1.温度:一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 2.两种温标:摄氏温标(t)和热力学温标(T), 关系:T=t+273.15_K。 3.分子的动能 (1)分子动能是分子热运动所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值,温度是分 子热运动平均动能的标志。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
实验次序 量筒内增加 1 mL 溶液时的滴数 轮廓内的小格子数 轮廓面积 S 1 2
实验次序 1 2
1 滴溶液中纯油酸的体积 V
分子的直径/m
平均值
6.注意事项 (1)油酸酒精溶液配制后不宜长时间放置,以免改变浓度,产生误差。
(2)油酸酒精溶液的浓度应小于1 0100为宜。 (3)痱子粉的用量不要太大,否则不易成功。 (4)测 1 滴油酸酒精溶液的体积时,滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积 应为整毫升数,应多滴几毫升,数出对应的滴数,这样求平均值误差较小。 (5)浅盘里水离盘口面的距离应较小,并要水平放置,以便准确地画出 薄膜的形状,画线时视线应与板面垂直。 (6)要待油膜形状稳定后,再画轮廓。 (7)本实验只要求估算分子的直径,实验结果的数量级符合即可。
2024届高考一轮复习物理教案(新教材粤教版):热力学定律与能量守恒定律
第3讲热力学定律与能量守恒定律
目标要求 1.理解热力学第一定律,知道改变内能的两种方式,并能用热力学第一定律解决相关问题.2.理解热力学第二定律,知道热现象的方向性.3.知道第一类永动机和第二类永动机不可能制成.
考点一热力学第一定律能量守恒定律
1.改变物体内能的两种方式
(1)做功;(2)传热.
2.热力学第一定律
(1)内容:一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.
(2)表达式:ΔU=Q+W.
(3)表达式中的正、负号法则:
物理量+-
W外界对物体做功物体对外界做功
Q物体吸收热量物体放出热量
ΔU内能增加内能减少
3.能量守恒定律
(1)内容
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.
(2)条件性
能量守恒定律是自然界的普遍规律,某一种形式的能是否守恒是有条件的.(例如:机械能守恒)
(3)第一类永动机是不可能制成的,它违背了能量守恒定律.
1.做功和传热改变物体内能的实质是相同的.(×)
2.绝热过程中,外界压缩气体做功20J,气体的内能一定减少20J.(×)
3.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变.(√)
1.热力学第一定律的理解
(1)内能的变化常用热力学第一定律进行分析.
(2)做功情况看气体的体积:体积增大,气体对外做功,W为负;体积缩小,外界对气体做功,W为正.
(3)与外界绝热,则不发生传热,此时Q=0.
(4)如果研究对象是理想气体,因理想气体忽略分子势能,所以当它的内能变化时,体现在分子动能的变化上,从宏观上看就是温度发生了变化.
2020届高三物理一轮复习分子动理论热和功导学案
2020届高三物理一轮复习导学案
十二、热学(1)
分子动理论内能
【目标】
1. 知道分子动理论的基本内容;掌握微观量的估算方法。
2. 理解内能的概念,了解温度和温标的含义。
【导入】
分子动理论的基本内容是:物体是由大量分子组成的;分子永不停息地做无规 则运动;分子之间存在相互作用的引力和斥力.
一、物体是由大量分子组成的:
1、 分子的“小”:它的直径的数量级是io -1o m 可用油膜法来粗测直径d=v/s ,其中 V 是油滴体积,S 是油滴在水面上充分扩展后形成的油膜面积。
2、 分子数目的“多” :1 mol 任何物质的分子数目均为阿伏加德罗常数
N= 6.02 x 1023 mol -1.
3、阿伏伽德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁, 根据油膜法测出分子的 直径,可算出阿伏伽德罗常数;反过来,己知阿伏伽德罗常数,根据摩尔质量(或 摩尔体积)就可以算出一个分子的质量(或一个分子所占据的体积)
. ① 分子的质量:R 0=M/N A = V A ; ②分子的体积:V 0=V A = M A (固、液体)
N A N A N A
4、分子大小的测量方法一单分子油膜法 d=V/s ;
5、分子间有间隙的实验依据是: _____________________________________________ 。 .分子永不停息地做无规则运动一一分子热运动
1、 扩散现象:相互接触的物体彼此进入对方的现象.温度越高,扩散越快.
2、 布朗运动:悬浮在液体中微小颗粒的无规则运动
③分子的大小:球体模型直径
④物质所含的分子数: N=nN =
2022版高考物理一轮复习 第10章 电磁感应 微专题12 电磁感应中动力学、动量和能量问题教案
微专题十二电磁感应中动力学、动量和能量问题
电磁感应中的动力学问题
1.两种状态及处理方法
状态特征处理方法
平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析
非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律结合运动学公式进行分析
2.抓住力学对象和电学对象间的桥梁——感应电流I、切割速度v,“四步法”分析电磁感应中的动力学问题
[典例1] 如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上。导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。左侧是水平放置、间距为d的平行金属板,R和R x分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。
(1)调节R x=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v;
(2)改变R x,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m、带电荷量为+q的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的R x。
[解析] (1)对匀速下滑的导体棒进行受力分析如图所示。
导体棒所受安培力F 安=BIl ① 导体棒匀速下滑,所以F 安=Mg sin θ②
联立①②式,解得I =Mg sin θBl ③ 导体棒切割磁感线产生感应电动势E =Blv
④ 由闭合电路欧姆定律得I =
E R +R x ,且R x =R , 所以I =E 2R ⑤
联立③④⑤式,解得v =2MgR sin θB 2l
2。 ⑥ (2)由题意知,其等效电路图如图所示。
由图知,平行金属板两板间的电压等于R x 两端的电压。
设两板间的电压为U ,由欧姆定律知
U =IR x
⑦ 要使带电的微粒匀速通过,则mg =q U
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内能 热和功
一、考点聚焦
1.分子热运动的动能。温度是物体分子热运动平均动能的标志。物体的分子势能。物体
的内能。
2.做功和热传递是改变内能的二种方式。热量,能量守恒定律。
3.热力学第一定律。热力学第二定律。永动机的不可能。绝对零度的不可达到。
4.能源的开发和利用,环境保护。
二、知识扫描
1.温度是表示物体的 冷热程度 ,是物体分子运动平均动能的 标志 。物体的
温度升高,表明它的分子热运动 平均动能 增大。
2.分子势能跟分子 间距 有关,如图所示。 3.物体内能是 物体内所有分子动能和分子势能的总 和 ,与物体的 温度和体积 以及物体的摩尔数有关。 4.改变物体内能的方法有两种: 热传递和做功 。
5.热力学第一定律关系式为ΔU =Q+W 。注 意正负符号。第一类永动机是 不能 制成的。
6.热力学第二定律一种表述是: 不可能使热量由低温物体传递
到高温物体而不引起其它变化 。这是按照热传导的方向性来表述的。 另一种表述是:
不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化 。这是按照机
械能与内能转化过程的方向性来表述的,它也可以表述为:第二类永动机是 不可能
制成的。
三、典型例题
例1 下列说法正确的是( )
A .温度低的物体内能小
B .温度低的物体分子的平均速率小
C .一定质量00C 的水结成00C 的冰,内能一定减少
D .外界对物体做功时,物体的内能不一定增加
解析:温度是物体分子热运动的平均动能的标志,但不是内能的标志。所以A 是错误的。
温度低,分子的平均动能小,但分子质量大小不清楚,因而B 是错误的。C 答案中
要放热,由能量守恒可知,内能一定减少。由热力学第一定律可知,在热传递不清
楚的情况下,内能不一定增加。故C 、D 是正确的。
点评:本题要求考生掌握分子热运动的平均动能、分子势能和物体内能等概念,并要正确
理解热力学第一定律。
例2 一个小铁块沿半径为0.2m 的固定半球内壁的上端边缘由静止下滑,当滑到半球底部
时,底部所受到的压力为铁块重力的1.5倍,设此下滑过程中损失的机械能全部转
化为内能,并有40%被铁块吸收,已知铁的比热容为0.46J/(g ·ºC ),g 取10 m
/s 2,求铁块升高的温度? 解析:设铁块的质量为m ,则N 一mg=R
m v 2
,铁块在半球底部的动能 E K =)(mg N R mv -=21212,据能量守恒有t cm mv mgR ∆=⨯-002402
1)(,解得 Δt=1.3×10—3 ºC
点评:对于由多种形式组成的较复杂问题,应先搞清物理过程,注意从能量的角度,把能量转化和转移的情况搞清.
例3 如图所示,两相同的容器装同体积的水和水银,A、B两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度,A、B两球用同一种特殊的材料制成,当温度稍升高时,球的体积会明显的变大,如果开始时水和水银的温度相同,且两液体同时缓慢地升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则Array
A.A球吸收的热量较多B.B
C.两球吸收的热量一样多D.无法确定
解析:本题小球吸热用于小球内能的增加和膨胀对外做功,
对外做功等于液体重力势能的增加.因此,由热力学
第一定律可知,答案B正确
图8.2-2
点评:此题须结合系统的能量守恒来分析。
例4.某热机一小时燃烧20kg柴油,柴油完全燃烧的燃烧值为q=4.3×104J/kg,而该热机燃烧20kg柴油,只能对外做功2.58×105J的功,那么该柴油机的效率为多少?
解析:燃烧20千克柴油,所放出的热量为:Q=qM=4.3×104×20=8.6 ×105J, 而对外所做的功为2.58 ×105J,所以该热机的效率为:η=2.58 ×105/8.6 ×105=0.3。
点评:此题必须准确理解柴油的燃烧值和效率概念。
例5.关于内能和机械能下列说法正确的是()
A.机械能大的物体内能一定很大 B.物体的机械能损失时内能可能增加C.物体的内能损失时机械能必然减少 D.物体的机械能为零而内能不可为零
解析:机械能和内能是两种不同形式的能。物体的机械能可为零,但物体的内能不可是零。
物体的机械能损失时内能可能增加。物体的内能损失时机械能可能增加也可能减少。
但两者之间没有直接的联系。所以答案B、D正确。
点评:此题要求学生正确理解内能和机械能两种不同形式的能的区别。
四、过关测试
1.人造地球卫星返回大气层时,表面温度不断变化。这是因为()
A.卫星的速度不断增大,卫星中的所有分子动能都增加,所以卫星表面的温度不断升高
B.卫星的高度不断减少,卫星减少的重力势能全部转化为内能,所以卫星表面的温度不
断升高
C.卫星的机械能不断减少,机械能转化为内能,所以卫星表面的温度不断升高
D.在大气层中运行的卫星其表面由于空气的阻力,的温度不断升高,卫星表面的分子无
规则运动加剧
2.下列说法正确的是()
A.热量能自发地从高温物体传给低温物体 B.热量不能从低温物体传给高温物体
C.热传导是有方向的 D.能量耗散说明能量是不守恒的
3.用r表示两个分子间的距离,E p表示两个分子相互作用的势能,设两分子相距很远时E p
=0.当r=r0时两分子间斥力等于引力.以下正确的是()
A.当r0>r0时,E p随r的增大而增加 B.当r<r0时,E p随r的减小而增加
C.当r>r0时,E p不随r而变 D.当r=r0时,E p=0