人教物理選修第二章第四節(jié)

人教物理選修課件第二章第四節(jié)第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日目標(biāo)導(dǎo)航1.了解熱傳導(dǎo)過程的方向性.2.知道第二類永動(dòng)機(jī)不可制成.3.了解熱力學(xué)第二定律的兩種不同的表述以及這兩種表述的實(shí)質(zhì).4.能根據(jù)熱傳導(dǎo)的方向性和熱力學(xué)第二定律分析判斷生產(chǎn)生活中的熱現(xiàn)象發(fā)生的原因.第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日新知初探自學(xué)導(dǎo)引一、自然過程的方向性自然界里的一切變化過程都有______，即朝某些方向的變化是可以____發(fā)生的，相反方向的變化卻受到限制．例如：燃燒、擴(kuò)散現(xiàn)象、山石滾落、風(fēng)化、熱傳遞和氣體向真空中自由膨脹等．方向性自發(fā)第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日W＋Q2＜第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日2.第二類永動(dòng)機(jī)：僅從____熱庫(kù)吸熱，同時(shí)不間斷地做功的永動(dòng)機(jī)，即效率100%的熱機(jī)．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，這表明機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有____性，機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，內(nèi)能卻不能____轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，而不引起其他變化．單一方向全部第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日低溫高溫變化單一熱源做功方向性第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日想一想自然界中，所有宏觀的自發(fā)過程都具有單向性，這個(gè)觀點(diǎn)對(duì)嗎？試舉例說明．第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日要點(diǎn)探究講練互動(dòng)第二類永動(dòng)機(jī)1.定義從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化，把它得到的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，熱機(jī)的效率達(dá)到100%.這種想象中的熱機(jī)稱為第二類永動(dòng)機(jī)．第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日2.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成雖然第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，大量的事實(shí)證明，在任何情況下，熱機(jī)都不可能只有一個(gè)熱源，熱機(jī)要不斷地把吸取的熱量變?yōu)橛杏玫墓?，就不可避免地將一部分熱量傳給低溫?zé)嵩矗茱@然，如果第二類永動(dòng)機(jī)能制成，第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)?

)A．違背了能量守恒定律B．熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體C．機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變化例1第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日【精講精析】第二類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想并不違背能量守恒定律，但卻違背了涉及熱現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化過程是有方向性的規(guī)律，故選項(xiàng)A錯(cuò)；在引起其他變化的情況下，熱量也可由低溫物體非自發(fā)地傳遞到高溫物體，選項(xiàng)B錯(cuò)；機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如物體克服摩擦力做功的過程，故選項(xiàng)C錯(cuò)；顯然選項(xiàng)D為正確的表述．第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日【答案】

D【方法總結(jié)】第一類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但是違反熱力學(xué)第二定律．第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日變式訓(xùn)練1.下列說法中正確的有(

)A．第二類永動(dòng)機(jī)和第一類永動(dòng)機(jī)一樣，都違背了能量守恒定律B．第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日C．自然界中的能量是守恒的，所以不用節(jié)約能源D．自然界中的能量盡管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要節(jié)約能源答案：BD第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日(2)“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響．如吸熱、放熱、做功等．第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日2.熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏觀過程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性．第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日3.熱力學(xué)過程方向性實(shí)例第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日根據(jù)熱力學(xué)第二定律分析，下列說法中正確的是(

)A．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體B．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也可以從低溫物體傳到高溫物體例2第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日C．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但變化的內(nèi)能不可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，變化的內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(如一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體克服摩擦力做功而最終停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)，不管在什么條件下，變化的內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．利用能量耗散原理即可說明．故C對(duì)，D錯(cuò)．【答案】

BC第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日變式訓(xùn)練2.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷正確的有(

)A．熱機(jī)中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能B．電流的能不可能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能第二十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日C．在火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化成電能D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體第二十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日解析：選ACD.任何一臺(tái)熱機(jī)，它的工作物質(zhì)獲得熱量并對(duì)外做功之后，一定會(huì)將剩余的熱量排向冷凝器，所以熱機(jī)不可能把它吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A正確．