熱學(xué)復(fù)習(xí)課件省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課百校聯(lián)賽優(yōu)質(zhì)課一等獎?wù)n件

一.分子力第三節(jié)分子間的相互作用力+-+-1.什么是分子力?組成物質(zhì)分子間電磁相互作用力,稱為分子力.2.了解注意:1).分子間現(xiàn)有引力,也有斥力,分子力是引力與斥力協(xié)力.2).分子力是短程力,僅僅發(fā)生在10-9m程度內(nèi).1/50二.分子力與分子間距關(guān)系l=l0l<l0l>l0r=r0r<r0r>r0無拉力，無推力，F(xiàn)彈=0f斥=f引，f合=0產(chǎn)生推力，F(xiàn)彈≠0f斥>f引，f合表現(xiàn)為斥力;產(chǎn)生拉力，F(xiàn)彈≠0f斥<f引，f合表現(xiàn)為引力2/50二.分子力改變規(guī)律rf引力斥力0f斥和f引都隨分子間距離增大而減小,且f斥減小得更加快.2.幾個(gè)情況討論

2).當(dāng)r<r0,f斥>f引，f合表現(xiàn)為斥力;隨距離減小,f斥增加得更加快.

3).當(dāng)r>r0,f斥<f引，f合表現(xiàn)為引力;隨距離增大,f斥減小得更加快.

1).當(dāng)r=r0,f斥=f引，f合=0(r0數(shù)量級為10-10m)3/50

4).當(dāng)r≈10r0,f斥≈

0

f引≈

0

，f合≈

0

思索：1.為何物體能夠被壓縮，但又不能被無限壓縮？2.請用物理知識解釋為何“破鏡難圓”?3.教材小試驗(yàn)現(xiàn)象解釋.4/50一.分子動能第四節(jié)物體的內(nèi)能熱量1.什么是分子動能?分子因?yàn)檫\(yùn)動而含有能,叫分子動能.2.分子平均動能EKi=mivi2/2物體內(nèi)全部分子動能平均值，稱為分子平均動能.5/50了解注意:分子動能是單個(gè)分子因?yàn)檫\(yùn)動含有能;物體動能是機(jī)械能一個(gè)形式,由物體整體做機(jī)械運(yùn)動決定,與內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動無關(guān).3.溫度是物體分子平均動能標(biāo)志.6/50二.分子勢能mgEp=mghl<l0Ep≠0r<r0ffEp≠0由分子間相互作用以及相對位置所決定能，叫做分子勢能.1.什么叫分子勢能?7/502.分子勢能改變規(guī)律l>l010r0>r>r0l減小，W彈>0,勢能減小.1).當(dāng)10r0>r>r0,隨r減小，分子引力做正功,Wf

>0,引力勢能減小.8/50l<l0r<r0l減小，W彈<0,勢能增大.3).當(dāng)r<r0時(shí),r減小，分子引力做負(fù)功,Wf

<0,引力勢能增大.l=l0r=r0F彈=0,勢能最低.2).當(dāng)r=r0,f斥=f引，f合=0,勢能最低.9/50了解注意：rEprf若取無窮遠(yuǎn)處勢能為零，r=r0處,分子勢能最低，但不為零.10/50三.物體內(nèi)能1.什么叫物體內(nèi)能?

教材P77:物體內(nèi)全部分子做熱運(yùn)動動能和全部分子勢能之和,叫做物體內(nèi)能.了解注意:1.一切物體皆有內(nèi)能,不存在沒有內(nèi)能物體.2.內(nèi)能是對大量分子而言,是宏觀量;機(jī)械能是對宏觀物體而言,是動能與勢能總和;一個(gè)物體能夠在含有內(nèi)能同時(shí)含有機(jī)械能.11/502.決定物體內(nèi)能原因1).溫度T平均動能2).體積V分子勢能3).質(zhì)量m分子數(shù)目練習(xí)：質(zhì)量相等00C冰和00C水，以下說法正確是：A.冰平均動能小于水平均動能B.二者平均動能和內(nèi)能相等C.二者內(nèi)能不等,但平均動能相等D.二者內(nèi)能相等,但平均動能不等12/50內(nèi)能是體積、溫度、質(zhì)量函數(shù)E內(nèi)（V、T、m）機(jī)械能是質(zhì)量、速度v、高度h或形變量x函數(shù)E機(jī)（v、h或x、m）13/50四.改變物體內(nèi)能兩種方式(一).物體內(nèi)能改變(二).改變物體內(nèi)能兩種方式對質(zhì)量一定物體，當(dāng)其溫度T和體積V發(fā)生改變，則物體內(nèi)能可能發(fā)生改變.1.做功是改變物體內(nèi)能一個(gè)方式舉例說明:汽車滑行;鉆木取火;子彈打木塊.1).物體克服摩擦力做功,分子平均動能增大,增加內(nèi)能等于外力所做功.14/502).壓縮氣體,外力對氣體做功,氣體動能增大,溫度升高,內(nèi)能增大.增加內(nèi)能等于外力所做功;氣體膨脹對外做功,內(nèi)能降低,所做功等于降低內(nèi)能.做功是不是改變內(nèi)能唯一方式?問題:要想讓雙手暖活起來,能夠采取哪些方法?15/502.熱傳遞是改變內(nèi)能另一個(gè)方式1).什么是熱傳遞?未做功而使物體內(nèi)能改變方式,就是熱傳遞.內(nèi)能由高溫物體傳向低溫物體過程就是熱傳遞.2).熱傳遞種類.傳導(dǎo)、對流、輻射.16/50了解注意:1).溫度指示了熱傳遞方向.2).在做功過程中,內(nèi)能改變用功多少來量度;在熱傳遞過程中,內(nèi)能改變用熱量多少來衡量.3).做功過程中,就是能量形式轉(zhuǎn)化過程;熱傳遞過程中,是能量轉(zhuǎn)移過程.17/50問題:A、B兩物體質(zhì)量相等,已知A溫度高于B溫度,A在高空飛行.有些人說:因?yàn)锳溫度高于B,故A熱量一定高于B熱量;因?yàn)锳在高空飛行,故A內(nèi)能高于B內(nèi)能.他說法對嗎?為何?18/50五.內(nèi)能、熱能、熱量、溫度、機(jī)械能區(qū)分內(nèi)能----物體內(nèi)全部分子動能和勢能之和.熱能----是物體內(nèi)能不確切說法.熱量----在熱傳遞中用來度量物體內(nèi)能改變多少.熱量不表示內(nèi)能多少,僅表示內(nèi)能改變量.溫度----物體分子平均動能標(biāo)志;指示著熱傳遞方向.機(jī)械能----物體整體動能與勢能總和.19/50思索并判斷:1.有些人說:物體溫度越高,內(nèi)能就越大,所含熱量越多.2.如圖所表示,兩個(gè)完全相同金屬小球,已知A綱球與地面接觸且無形變,B球懸空.它們升高相同溫度后,請判斷誰內(nèi)能更大?20/50六.改變物體內(nèi)能兩種經(jīng)典問題(一).熱傳遞問題Q吸=Q放Q

=Cm△tC-----單位質(zhì)量物體每升高10C所需吸收熱量。單位：J/kg.0C21/50例：質(zhì)量為100g金屬加熱到1000C，投入到200g，200C水銅質(zhì)量熱器中，水溫升高到240C。求該金屬比熱.(已知C銅=378J/kg.0C;C水=4200J/kg.0C;量熱器質(zhì)量100g)解:Q吸=Q水+Q銅=C水m水△t+C銅m銅△t=4200×0.2×(24-0)+378×0.1×(24-0)Q放=Q金=C金m金△t`=C金×0.1×(100-24)Q吸=Q放解得:C金=240J/kg.0C22/50(二).做功問題例：一質(zhì)量為1kg鐵塊,沿5m高斜面勻速下滑,若物塊下滑過程中,克服阻力做功40%轉(zhuǎn)化為鐵塊內(nèi)能,求鐵塊滑至斜面底端時(shí)升高溫度.(已知C鐵=462J/kg.0C)解:Q

=40%Wf=40%×5mg=C鐵m鐵△tWG-Wf=mgh-Wf=△EK=0Wf=mgh=5mg△t=(40%×5mg)/C鐵m鐵=0.04360C23/50一.熱力學(xué)第一定律第五節(jié)熱力學(xué)第一定律能量守恒1.定律內(nèi)容：外界對物體所做功與物體從外界吸收熱量總和等于物體內(nèi)能增量.△E=W+Q24/502.定律說明:1).△E=W+Q應(yīng)用時(shí)應(yīng)統(tǒng)一在國際單位制下.2).符號要求:△E>0內(nèi)能增加;△E<0內(nèi)能降低W>0外界對系統(tǒng)做功;W<0系統(tǒng)對外界做功Q>0系統(tǒng)從外界吸熱;Q<0系統(tǒng)向外界放熱25/50例:某系統(tǒng)初態(tài)內(nèi)能為UJ外界對它做功UJ/2同時(shí),它向外放熱UJ/5熱量,求此過程中,系統(tǒng)內(nèi)能改變多少?末態(tài)內(nèi)能多大?解:據(jù)△E=W+Q△E=U/2-U/5=3U/10>0△E=E末-E初=E末-U=3U/10E末=

U+3U/10=13U/10練習(xí):一物體從外界吸熱2.1×103J，內(nèi)能增加1.0×103J，試問物體對外做功或是外界對物體做功?做了多少功?26/50二.能轉(zhuǎn)化與守恒定律1.定律內(nèi)容:教材P812.了解注意:1).各種不一樣形式能量能夠相互轉(zhuǎn)化,能轉(zhuǎn)化就是物體運(yùn)動形式轉(zhuǎn)化.2).能轉(zhuǎn)化與守恒定律是自然界普遍遵照規(guī)律3).熱力學(xué)第一定律是反應(yīng)機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化和守恒詳細(xì)表現(xiàn)形式;27/50三.永動機(jī)不可制成永動機(jī)----不需要任何能量而能永遠(yuǎn)運(yùn)動裝置.機(jī)械能守恒定律是反應(yīng)機(jī)械能間相互轉(zhuǎn)化與守恒詳細(xì)表現(xiàn)形式.28/50一.熱傳導(dǎo)方向性第六節(jié)熱力學(xué)第二定律熱傳導(dǎo)過程能夠由高溫物體自發(fā)地向低溫物體進(jìn)行，但相反方向卻不能自發(fā)地進(jìn)行，即熱傳導(dǎo)含有方向性，是一個(gè)不可逆過程。高溫物體熱量Q自發(fā)傳給低溫物體熱量Q不能自發(fā)傳給29/50二.機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化方向性1.機(jī)械能能夠全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引發(fā)其它改變.機(jī)械能能自發(fā)且完全轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能不能自發(fā)且不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)?.第二類永動機(jī)不可制成第二類永動機(jī)-----從單一熱源吸收熱量能夠全部用于對外做功而不引發(fā)其它改變熱機(jī)裝置.30/50三.熱力學(xué)第二定律表述一(克勞修斯):不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引發(fā)其它改變.表述二(開爾文):不可能把從單一熱源吸收熱量全部用于對外做功而不引發(fā)其它改變.或第二類永動機(jī)不可制成四.能量耗散內(nèi)能最終流散到周圍環(huán)境而無法有效搜集現(xiàn)象,稱為能量耗散.五.熱力學(xué)第三定律熱力學(xué)零度不可能到達(dá),這個(gè)結(jié)論稱為熱力學(xué)第三定律.31/50一.能源第七節(jié)能源環(huán)境能夠提供可利用能量物質(zhì).1.常規(guī)能源:煤、石油、天然氣、水力等.2.新能源:核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能?二.能源危機(jī)與環(huán)境污染1.教授預(yù)測石油、天然氣可維持半個(gè)世紀(jì),煤可維持一二百年.2.能源利用過程直接污染著環(huán)境.1).溫室效應(yīng):造成地面溫度升高,兩極冰雪融化,海平面上升等.32/502).酸雨污染:3).臭氧層破壞三.新能源開發(fā)1.無窮無盡太陽能數(shù)量巨大;時(shí)間長久;清潔安全;2.永保青春風(fēng)能3.豐富潔凈海洋能潮汐能;波浪能;海流能;溫差能等4.深藏不露地?zé)崮?.大有可為核能33/50三.經(jīng)典問題(一).概念判斷,規(guī)律了解(二).微觀分子研究建立模型、應(yīng)用規(guī)律,計(jì)算判斷.（三）動量、機(jī)械能及內(nèi)能綜合應(yīng)用34/50第八節(jié)氣體壓強(qiáng)第十二章固體液體和氣體35/50一.氣體分子運(yùn)動特點(diǎn)1.間距較大，通常為液體分子間距離10倍.2.分子間作用力微弱,通常能夠忽略.3.分子運(yùn)動速率較大,常溫下可到達(dá)數(shù)百米每秒.4.分子運(yùn)動含有規(guī)律性:1).某時(shí)刻,分子沿各個(gè)方向運(yùn)動機(jī)會均等.N某時(shí)刻與某個(gè)平面撞擊分子數(shù)目為：N/62).分子運(yùn)動速率按一定規(guī)律分布.36/50二.氣體壓強(qiáng)1.什么是氣體壓強(qiáng)?氣體作用在器壁單位面積上壓力,稱為氣體壓強(qiáng),符號P.國際單位：帕斯卡,簡稱帕,符號Pa.慣用單位：大氣壓,符號atm;

毫米汞柱，符號mmHg;

厘米汞柱，符號cmHg換算關(guān)系：1Pa=1N/m21atm=76cmHg=760mmHg=1.013×105Pa1mmHg=133.33Pa37/502.氣體壓強(qiáng)微觀意義因?yàn)闅怏w分子無規(guī)則運(yùn)動而頻繁地碰撞器壁所產(chǎn)生平均效應(yīng).38/503.影響氣體壓強(qiáng)原因P=n0

m

v2/31).氣體分子平均動能P=2n0

E/32).分子密度程度討論：在質(zhì)量一定情況下:當(dāng)溫度一定時(shí)，體積V越大，壓強(qiáng)越??；

體積V越小，壓強(qiáng)越大.氣體體積V溫度當(dāng)體積一定時(shí)，溫度T越高，壓強(qiáng)越大；

溫度T越低，壓強(qiáng)越小.39/50三.氣體壓強(qiáng)計(jì)算液柱壓強(qiáng)P=ρghh大氣壓P0密閉氣體壓強(qiáng)P=P0-ρghh大氣壓P0l大氣壓P0θ密閉氣體壓強(qiáng)P=P0-ρglsinθ密閉氣體壓強(qiáng)P=P0+ρgh40/50四、氣體壓強(qiáng)公式推導(dǎo)設(shè)單位體積內(nèi)分子數(shù)為n0，氣體分子平均速率為v.試依據(jù)以上條件,推導(dǎo)氣體壓強(qiáng)公式:P=n0

m

v2/3vvv推證：選擇以單位面積器壁為底，以單位時(shí)間分子運(yùn)動距離v為高柱體內(nèi)分子為對象.柱體體積為v,柱體內(nèi)分子數(shù)為n0

v,在單位時(shí)間內(nèi)與器壁碰撞分子數(shù)為n0

v/6,與器壁碰撞分子動量改變?yōu)椤鱌=m

v–(-m

v)=2m

v41/50器壁受到分子沖力F0為F0=△P/t=2m

v在單位時(shí)間內(nèi)器壁受到分子沖力F為F=n0

v/6×2m

v=n0

m

v2/3此即為氣體分子對器壁壓強(qiáng)P=n0

m

v2/3.42/50第九節(jié)43/50一.描述氣體狀態(tài)參量1.溫度T溫度表示了物體冷熱程度;溫度是物體大量分子平均動能標(biāo)志;溫度指示著熱傳遞方向.溫度數(shù)值叫溫標(biāo).在國際單位制中,采取熱力學(xué)溫標(biāo),單位:開爾文(簡稱開)符號:K熱力學(xué)溫標(biāo)(T)與攝氏溫標(biāo)(t)關(guān)系:T=t+273.1544/502.氣體體積V氣體分子所能到達(dá)空間.國際單位:立方米（m3)氣體總能充滿容器,故容器容積等于氣體體積.慣用單位:升(L)