3.3能量守恒定律 学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册(含答案)

3.3能量守恒定律一学科核心素养物理观念∶通过学习物理学史，感受建立能量的观点的过程，树立能量守恒的世界观。科学思维∶了解永动机模型，理解永动机不可制成的原因。科学探究：通过学习能量概念的建立过程，体验科学家探究规律的艰辛与执着。学习他们坚韧不拔的精神。科学态度与责任∶理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象，指导实践活动。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。二学习重难点重点：能量守恒定律及其应用。难点：能量守恒定律及其应用。三课前预习1．能量守恒定律能量既不会凭空_______，也不会凭空_______，它只能从一种形式_______为其他形式，或者从一个物体_______到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量_______。2．能量守恒定律（1）探索能量守恒的足迹（2）能量守恒定律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___________（3）永动机不可能制成①第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器。②第一类永动机由于违背了___________，所以不可能制成。3．永动机不可能制成（1）第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地_______的机器．（2）第一类永动机由于违背了_______，所以不可能制成．4．能量既不会_______，也不会_______，它只会从一种形式_______为另一种形式，或者从一个物体_______到另一个物体，而能的总量_______，这就是能的转化和守恒定律，也称能量守恒定律。5．下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有_______，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有_______。（填正确答案标号）A．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热B．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内6．如图所示，容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。A、B的底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热。原先，A中水面比B中的高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡。在这个过程中，大气压对水做功为______，水的内能______（选填“增加”、“减小”或“不变”）。7．两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体，如图1所示，现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若A中细沙的质量大于B中细沙的质量，重新平衡后，汽缸A内气体的内能______（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B内气体的内能，图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线______（填图像中曲线标号）表示汽缸B中气体分子的速率分布规律。四自我检测1．一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（）A．气体在a、c两状态的体积不相等B．气体在状态a时的内能等于它在状态c时的内能C．在过程cd中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功2．如图是斯特林循环的V-t图像。一定质量的理想气体按图线从状态a经b、c和d后再回到a，图中ab、cd和横轴平行，bc和ad与纵轴平行。下列说法不正确的是（）A．从a到b，气体从外界吸收热量B．从b到c过程中气体对外界做的功，小于从d到a过程中外界对气体做的功C．从c到d，气体的压强减小，向外放热D．从d到a，单位体积内的气体分子数目增多3．一定质量的理想气体沿如图所示的状态变化，ba的延长线过坐标原点，T＝t＋273K，下列说法中正确的是（）A．由a至b，外界对气体不做功B．气体由c至a，不可能在绝热状态下进行C．D．气体由a经b至c吸收的热量等于气体由c至a释放的热量4．如图所示，两种不同的金属组成一个回路，接触头1置于热水杯中，接触头2置于冷水杯中，此时回路中电流计发生偏转，这是温差电现象假设此过程电流做功为W，接触头1从热水中吸收的热量为Q1，冷水从接触头2吸收的热量为Q2，根据热力学第二定律可得（）A．Q1=W B．Q1>W C．Q1<Q2 D．Q1+Q2=W5．夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面，湖内水的温度越高，大气压强恒定，视气泡内气体为理想气体。则气泡缓慢上升过程中，以下说法正确的是（）A．气泡内气体的压强可能不变B．气泡内气体对外界做功C．气泡内气体温度升高导致放热D．气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击次数增大6．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为（）A．它不符合机械能守恒定律 B．它违背了能量守恒定律C．没有合理的设计方案 D．找不到合适的材料7．一定量的理想气体的压强p与热力学温度T的变化图像如图所示。下列说法正确的是（）A．A→B的过程中，气体对外界做功，气体内能增加B．A→B的过程中，气体从外界吸收的热量等于其内能的增加量C．B→C的过程中，气体体积增大，对外做功D．B→C的过程中，气体对外界放热，内能减小8．如图甲，固定的斜面长为10m，质量m＝2.0kg的小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示，取斜面底面为重力势能参考面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图丙所示，重力加速度g取10m/s2。则下列判断中正确的是（）A．斜面的倾角为45°B．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2C．下滑过程滑块的加速度大小为1.25m/s2D．滑块自斜面下滑过程中损失的机械能为25J9．最近网络上有人做了一个与电磁感应相关的实验，如图所示，他把一个线圈放置在支架上，旁边放置一个磁铁，用手转动线圈后，线圈就会一直运动下去，演示得有板有眼。这是一种假象，我们应该用科学的物理观念认识此实验，显然它违背了（）A．法拉第电磁感应定律B．电阻定律C．欧姆定律D．能量转化和守恒定律10．一定质量理想气体的压强p随体积V变化规律如图所示，从状态A到B的过程中（）A．气体温度保持不变B．外界对气体做功C．气体从外界吸收热量D．气体对器壁单位面积的平均作用力不变参考答案：三课前预习1．

产生

消失

转化

转移

保持不变2．

保持不变

能量守恒定律