1、4.热力学第二定律 一、热力学第二定律的克劳修斯表述一、热力学第二定律的克劳修斯表述1.1.热传导的方向性热传导的方向性:一切与热现象有关的宏观自然过程都是一切与热现象有关的宏观自然过程都是_。2.2.热力学第二定律的克劳修斯表述热力学第二定律的克劳修斯表述:德国物理学家克劳修斯在德国物理学家克劳修斯在18501850年提出年提出:热量热量不能自发地从不能自发地从_物体传到物体传到_物体。热力学第二定律的克劳修斯表述物体。热力学第二定律的克劳修斯表述,阐阐述的是传热的述的是传热的_。不可逆的不可逆的低温低温高温高温方向性方向性二、热力学第二定律的开尔文表述二、热力学第二定律的开尔文表述1.1.
2、热机热机:(1)(1)热机工作的两个阶段热机工作的两个阶段:第一个阶段是燃烧燃料第一个阶段是燃烧燃料,把燃料中的把燃料中的_变成工作变成工作物质的物质的_。第二个阶段是工作物质对外。第二个阶段是工作物质对外_,_,把自己的内能变成把自己的内能变成_。(2)(2)热机用于做功的热量一定热机用于做功的热量一定_它从高温热库吸收的热量。它从高温热库吸收的热量。2.2.开尔文表述开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量不可能从单一热库吸收热量,使之使之_,_,而不产生其他影而不产生其他影响。响。(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)化学能化学能内能内能做功做功机械能机
3、械能小于小于完全变成功完全变成功一热力学第二定律的应用一热力学第二定律的应用1.1.单一热库单一热库:指温度均匀并且恒定不变的系统。若一系统各部分温度不相同或指温度均匀并且恒定不变的系统。若一系统各部分温度不相同或者温度不稳定者温度不稳定,则构成机器的工作物质可以在不同温度的两部分之间工作则构成机器的工作物质可以在不同温度的两部分之间工作,从而从而可以对外做功。据报道可以对外做功。据报道,有些国家已在研究利用海水上下温度不同来发电。有些国家已在研究利用海水上下温度不同来发电。2.2.其他影响其他影响:(1)(1)除了从单一热库吸收的热量以及所做的功以外的其他一切影响。除了从单一热库吸收的热量以
4、及所做的功以外的其他一切影响。(2)(2)除了从低温物体吸收热量、高温物体得到热量外除了从低温物体吸收热量、高温物体得到热量外,其他一切影响和变化。其他一切影响和变化。3.3.关于关于“不可能不可能”:实际上热机或制冷机系统循环终了时实际上热机或制冷机系统循环终了时,除了从单一热库吸除了从单一热库吸收热量对外做功收热量对外做功,以及热量从低温热库传到高温热库以外以及热量从低温热库传到高温热库以外,过程所产生的其他过程所产生的其他一切影响一切影响,不论用任何曲折复杂的办法都不可能加以消除。不论用任何曲折复杂的办法都不可能加以消除。4.4.适用条件适用条件:只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有
5、限范围内的宏观过只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程程,而不适用于少量的微观体系而不适用于少量的微观体系,也不能把它扩展到无限的宇宙。也不能把它扩展到无限的宇宙。【思考思考讨论讨论】如图是热量在传递过程中的情景。如图是热量在传递过程中的情景。讨论讨论:(1)(1)在自然过程中热量是如何传递的在自然过程中热量是如何传递的?提示提示:热量由温度高的物体传递给温度低的物体热量由温度高的物体传递给温度低的物体,或由温度高的地方传递到温度或由温度高的地方传递到温度低的地方。低的地方。(2)(2)空调和冰箱是如何传递热量的空调和冰箱是如何传递热量的?提示提示:空调和冰箱可以通过电机做
6、功空调和冰箱可以通过电机做功,把热量从温度比较低的房间内或冰箱内传把热量从温度比较低的房间内或冰箱内传递到房间外或冰箱外。递到房间外或冰箱外。【典例示范典例示范】(多选多选)下列关于宏观物体的热现象的说法中正确的是下列关于宏观物体的热现象的说法中正确的是()A.A.一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.B.一切不违背能量守恒定律的物理过程都是可能实现的一切不违背能量守恒定律的物理过程都是可能实现的C.C.由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D.D.一切物理过程都不可能自发地进行一切物理过程都不可能自发地进
7、行E.E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆的功转变为热的实际宏观过程是不可逆的【解析解析】选选A A、C C、E E。热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律。热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律,热量不能自发地从低温物体传到高温物体热量不能自发地从低温物体传到高温物体,但可以自发地从高温物体传到低温但可以自发地从高温物体传到低温物体物体;并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能实现并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能实现,故故A A、C C正确正确,B,B、D D错错误误;一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的,故故E E正确。正确。
8、【误区警示误区警示】对热力学第二定律理解的两个误区对热力学第二定律理解的两个误区(1)(1)误认为热量只能由高温物体传到低温物体误认为热量只能由高温物体传到低温物体,不能由低温物体传到高温物体。不能由低温物体传到高温物体。热量可以由高温物体传到低温物体热量可以由高温物体传到低温物体,也可以由低温物体传到高温物体也可以由低温物体传到高温物体;但是但是,前前者可以自发完成者可以自发完成,而后者则必须有外界参与。而后者则必须有外界参与。(2)(2)误认为机械能可以完全转化为内能误认为机械能可以完全转化为内能,而内能不能完全转化为机械能。而内能不能完全转化为机械能。机械能可以完全转化为内能机械能可以完
9、全转化为内能,内能也可以完全转化为机械能内能也可以完全转化为机械能;但是但是,前者可以不前者可以不产生其他影响产生其他影响,而后者一定会产生其他影响。而后者一定会产生其他影响。【素养训练素养训练】(多选多选)用两种不同材料的金属丝组成一个回路用两种不同材料的金属丝组成一个回路,接触点接触点1 1插在热水中插在热水中,接触点接触点2 2插在冷水中插在冷水中,如图所示如图所示,电流计指针会发生偏转电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象。关于这这就是温差发电现象。关于这一现象的正确说法是一现象的正确说法是()对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多在碰撞现象中，一般都满足内力远大
10、于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒解析(1)设月球质量为m，卫星质量为m，月球的半径为Rm，对于绕月球表面飞行的卫星，由万有引力提供向心力有h2是指管子顶部到箱底的竖直距离。(2)反应类型：衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变(3)p1p2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向1实验原理2能应用所学知识解决简单的实际问题具有初步的分析问题，解决问题的能力2两物体不相碰的临界问题生人步行的速度约11 ms，自行车的速度约5 ms(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(改变滑块的质量改变滑块的初速度大小和方向)师“1s、1 min、1 h”都叫做单位时间，所
11、以可以把速度定义为“单位时间内的路程”解析(1)设月球质量为m，卫星质量为m，月球的半径为Rm，对于绕月球表面飞行的卫星，由万有引力提供向心力有A.A.这一实验不违背热力学第二定律这一实验不违背热力学第二定律B.B.在实验过程中在实验过程中,热水温度降低热水温度降低,冷水温度升高冷水温度升高C.C.在实验过程中在实验过程中,热水的内能全部转化成电能热水的内能全部转化成电能,电能则部分转化成冷水的内能电能则部分转化成冷水的内能D.D.在实验过程中在实验过程中,热水的内能只有部分转化成电能热水的内能只有部分转化成电能,电能则全部转化成冷水的内电能则全部转化成冷水的内能能【解析解析】选选A A、B
12、B。自然界中的任何自然现象或过程都不违反热力学定律。自然界中的任何自然现象或过程都不违反热力学定律,本实本实验现象也不违反热力学第二定律验现象也不违反热力学第二定律,A,A正确正确;整个过程中能量守恒且传热有方向整个过程中能量守恒且传热有方向性性,B,B正确正确;在实验过程中在实验过程中,热水中的内能除转化为电能外热水中的内能除转化为电能外,还升高了金属丝的温还升高了金属丝的温度度,内能不能全部转化为电能内能不能全部转化为电能;电能除转化为冷水的内能外电能除转化为冷水的内能外,还升高了金属丝的还升高了金属丝的温度温度,电能不能全部转化为冷水的内能电能不能全部转化为冷水的内能,C,C、D D错误
13、。错误。【补偿训练补偿训练】(多选多选)下列现象不可能发生的是下列现象不可能发生的是()A.A.在一与外界绝热的房间内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开将一台正在工作的电冰箱的门打开,能使该房间降能使该房间降温温B.B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化为机械能蒸汽机把蒸汽的内能全部转化为机械能C.C.一个在粗糙的水平地面上运动的物体最终要停下来一个在粗糙的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物体的动能全部转化为内能内能D.D.在热传导中在热传导中,热量可以自发地从高温物体传向低温物体热量可以自发地从高温物体传向低温物体【解析解析】选选A A、B B。在一与外界绝
14、热的房间内。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将一台正在工作的电冰箱的门打开开,消耗了电能消耗了电能,产生了焦耳热产生了焦耳热,所以房间温度不仅不能降低还会升高所以房间温度不仅不能降低还会升高,故故A A不可不可能发生能发生;蒸汽机把蒸汽的内能不可能全部转化为机械能蒸汽机把蒸汽的内能不可能全部转化为机械能,转化过程中必然存在转化过程中必然存在能量耗散能量耗散,故故B B不可能发生不可能发生;一个在粗糙的水平地面上运动的物体最终要停下来一个在粗糙的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能物体的动能全部转化为内能,C,C可能发生可能发生;在热传导中在热传导中,热
15、量可以自发地从高温热量可以自发地从高温物体传向低温物体物体传向低温物体,D,D可能发生。可能发生。二热机和第二类永动机二热机和第二类永动机1.1.热机的特点热机的特点:(1)(1)热机不仅仅只有一个热库。热机不仅仅只有一个热库。(2)(2)热机的效率不可能达到热机的效率不可能达到100%100%。2.2.第二类永动机不能制成的原因第二类永动机不能制成的原因:违反了热力学第二定律违反了热力学第二定律(不违反能量守恒定不违反能量守恒定律律)。3.3.第二类永动机不能制成的意义第二类永动机不能制成的意义:(1)(1)机械能可全部转化成内能机械能可全部转化成内能,但内能不能全部转化成机械能。但内能不能
16、全部转化成机械能。(2)(2)机械能和内能的转化过程具有方向性。机械能和内能的转化过程具有方向性。(3)(3)两类永动机的比较。两类永动机的比较。第一类永动机第一类永动机:不消耗任何能量不消耗任何能量,可以不断做功可以不断做功(或只给予很小的能量启动后或只给予很小的能量启动后,可以永远运动下去可以永远运动下去)。第二类永动机第二类永动机:将内能全部转化为机械能将内能全部转化为机械能,而不引起其他变化而不引起其他变化(或只有一个热源或只有一个热源,实现内能与机械能的转化实现内能与机械能的转化)。【思考思考讨论讨论】如图所示是制冷机和热机的工作过程示意图如图所示是制冷机和热机的工作过程示意图,请在
17、图片基础上思考以下问题请在图片基础上思考以下问题:讨论讨论:(1)(1)制冷机工作时热量是自发地从低温热库传到高温热库吗制冷机工作时热量是自发地从低温热库传到高温热库吗?(2)(2)热机工作时是否将从高温热库吸收的热量全部用来做功热机工作时是否将从高温热库吸收的热量全部用来做功?提示提示:(1)(1)不是。热量从低温热库传到高温热库时需要有外界做功。不是。热量从低温热库传到高温热库时需要有外界做功。(2)(2)否。热机工作时只将从高温热库吸收热量的一部分用来做功否。热机工作时只将从高温热库吸收热量的一部分用来做功,剩余的释放到剩余的释放到低温热库。低温热库。【典例示范典例示范】在热学中在热学中
18、,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.第一类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律第一类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律B.B.第二类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律第二类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律C.C.热力学第二定律告诉我们机械能可以转化为内能而内能不能转化为机械能热力学第二定律告诉我们机械能可以转化为内能而内能不能转化为机械能D.D.热量只能从高温物体传向低温物体热量只能从高温物体传向低温物体,而不能从低温物体传向高温物体而不能从低温物体传向高温物体【解析解析】选选A A。不消耗能量而不断对外做功的第一类永动机是不可能制成的。不消耗能量而不断对外做
19、功的第一类永动机是不可能制成的,因为它违背了能量守恒定律因为它违背了能量守恒定律,故故A A正确正确;从单一热库吸收热量而对外做功的第二从单一热库吸收热量而对外做功的第二类永动机不违反能量守恒定律类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律但违反了热力学第二定律,故故B B错误错误;热力学第热力学第二定律告诉我们机械能可以转化为内能二定律告诉我们机械能可以转化为内能,而内能在而内能在“一定的条件下一定的条件下”也能转化也能转化为机械能为机械能,故故C C错误错误;热量能从高温物体传向低温物体热量能从高温物体传向低温物体,在在“一定的条件下一定的条件下”也也能从低温物体传向高温物体。故能从
20、低温物体传向高温物体。故D D错误。错误。【素养训练素养训练】1.(1.(多选多选)关于第二类永动机关于第二类永动机,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.没有冷凝器没有冷凝器,只有单一的热源只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做功能将从单一热源吸收的热量全部用来做功,而而不引起其他变化的热机叫作第二类永动机不引起其他变化的热机叫作第二类永动机B.B.第二类永动机违反了能量守恒定律第二类永动机违反了能量守恒定律,所以不可能制成所以不可能制成C.C.第二类永动机不可能制成第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能说明机械能可以全部转化为内能,内能却不可能内能却不可能全
21、部转化为机械能全部转化为机械能D.D.第二类永动机不可能制成第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能说明机械能可以全部转化为内能,内能却不可能内能却不可能全部转化为机械能全部转化为机械能,同时不引起其他变化同时不引起其他变化【解析解析】选选A A、D D。根据第二类永动机的定义可知。根据第二类永动机的定义可知A A正确正确,第二类永动机不违反第二类永动机不违反能量守恒定律能量守恒定律,而是违反热力学第二定律而是违反热力学第二定律,所以所以B B错误。机械能可以全部转化为错误。机械能可以全部转化为内能内能,内能在引起其他变化时可能全部转化为机械能内能在引起其他变化时可能全部转化为机械
22、能,C,C错误错误,D,D正确。正确。2.2.下列有关热学知识的论述正确的是下列有关热学知识的论述正确的是()A.A.两个温度不同的物体相互接触时两个温度不同的物体相互接触时,热量既能自发地从高温物体传给低温物体热量既能自发地从高温物体传给低温物体,也可以自发地从低温物体传给高温物体也可以自发地从低温物体传给高温物体B.B.无论用什么方式都不可能使能量从低温物体向高温物体传递无论用什么方式都不可能使能量从低温物体向高温物体传递C.C.第一类永动机违背能的转化和守恒定律第一类永动机违背能的转化和守恒定律,第二类永动机不违背能的转化和守第二类永动机不违背能的转化和守恒定律恒定律,随着科技的进步和发
23、展随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来第二类永动机可以制造出来D.D.温度是物体分子热运动平均动能的标志温度是物体分子热运动平均动能的标志1、眼球的结构。(1)自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫起偏器第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器师在一片欢呼声中，100 m决赛的冠军产生了同样是跑100 m的运动员，如何比较他们运动的快慢呢?练习2：火车的速度是72 kmh，汽车的速度是30 ms，是火车跑得快还是汽车跑得快?2电磁场生有它们有的在天上飞，有的在地上爬先现场调查班里近视学生的人数，再出示我的调查表，激起学生保
24、护眼睛的欲望，学生讨论总结保护眼睛的措施。给学生一个展示才华的舞台，使学生感受到物理就在身边，激发学生学习物理的兴趣。1、眼球的结构。考点二氢原子的能量及其变化5、液体的压强与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强大。学生已经探究出近视眼的成因和矫正，在此基础上引导学生分析远视眼的成因和矫正，尝试由已知知识推测未知知识，然后读课文证明自己的推测正确，使学生有一种成就感。它和近视眼的成因和矫正程序相似，在此不多阐述。由此会有两种能量表达：静止时的能量和运动时的能量；两能量之差就是物体的动能Ek，即EkEE0.1、液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各方向压强_，深度增加，液体的压强
25、_；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强_。【解析解析】选选D D。两个温度不同的物体相互接触时。两个温度不同的物体相互接触时,热量能自发地从高温物体传热量能自发地从高温物体传给低温物体给低温物体,但不能自发地从低温物体传给高温物体但不能自发地从低温物体传给高温物体,故故A A错误错误;在外界的影响在外界的影响下下,能使能量从低温物体向高温物体传递能使能量从低温物体向高温物体传递,空调、冰箱就是这个原理空调、冰箱就是这个原理,故故B B错误错误;第一类永动机违背能的转化和守恒定律第一类永动机违背能的转化和守恒定律,不能制造出来不能制造出来,第二类永动机不违背第二类永动
26、机不违背能的转化和守恒定律能的转化和守恒定律,但违反了物理过程的方向性但违反了物理过程的方向性,同样不能制造成功同样不能制造成功,故故C C错错误误;温度是物体分子热运动激烈程度的反映温度是物体分子热运动激烈程度的反映,是物体分子热运动平均动能的标是物体分子热运动平均动能的标志志,温度越高温度越高,分子热运动平均动能越大分子热运动平均动能越大,故故D D正确。正确。【补偿训练补偿训练】1.1.第二类永动机不可以制成第二类永动机不可以制成,是因为是因为()A.A.违背了能量守恒定律违背了能量守恒定律B.B.热量总是从高温物体传递到低温物体热量总是从高温物体传递到低温物体C.C.机械能不能全部转变
27、为内能机械能不能全部转变为内能D.D.内能不能全部转化为机械能内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化同时不引起其他变化【解析解析】选选D D。第二类永动机设想虽然符合能量守恒定律。第二类永动机设想虽然符合能量守恒定律,但是违背了能量转但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律化中有些过程是不可逆的规律,所以不可能制成。所以不可能制成。2.(2.(多选多选)如图所示为电冰箱的工作原理示意图如图所示为电冰箱的工作原理示意图,压缩机工作时压缩机工作时,强迫制冷剂在强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的
28、热量,经过经过冷凝器时制冷剂液化冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。下列说法正确的是放出热量到箱体外。下列说法正确的是()A.A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.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,是因为其消耗了电是因为其消耗了电能能C.C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D.D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律电冰箱的工作原理违反热力学第一定律【解析解析】选选B B、C C。根据热力学第二定律。根据热力学第二定律,热量不能自发地从低温物体传到高温热
29、量不能自发地从低温物体传到高温物体物体,必须借助于其他系统做功必须借助于其他系统做功,A,A错误错误,B,B正确正确;热力学第一定律是热现象中内热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律能与其他形式能的转化规律,是能量守恒定律的具体表现是能量守恒定律的具体表现,适用于所有的热现适用于所有的热现象象,故故C C正确正确,D,D错误。错误。【拓展例题拓展例题】考查内容考查内容:热力学定律的综合应用热力学定律的综合应用【典例典例】一种冷暖两用型空调一种冷暖两用型空调,铭牌标注铭牌标注:输入功率输入功率1 kW,1 kW,制冷能力制冷能力1.21.210104 4 kJ/h,kJ/h,制热能力
30、制热能力1.31.310104 4 kJ/h kJ/h。这样。这样,该空调在制热时该空调在制热时,每消耗每消耗1 J1 J电能电能,将将放出放出3 J3 J的热量。标注是否错误的热量。标注是否错误?【解析解析】空调制冷、制热是靠压缩机做功空调制冷、制热是靠压缩机做功,通过内部的制冷剂将热量从温度低通过内部的制冷剂将热量从温度低的地方向温度高的地方传递。在制热时的地方向温度高的地方传递。在制热时,室内温度高室内温度高,室外温度低室外温度低,热量不会自热量不会自发地从室外向室内传递。要实现这一过程就会引起其他的变化发地从室外向室内传递。要实现这一过程就会引起其他的变化,这里的其他变这里的其他变化正
31、是通过压缩机做功消耗电能的过程化正是通过压缩机做功消耗电能的过程,题中放出题中放出3 J3 J的热量是指将的热量是指将3 J3 J的内能的内能从室外传递到室内从室外传递到室内,需消耗需消耗 1 J 1 J 的电能。整个过程既不违背热力学第一定律的电能。整个过程既不违背热力学第一定律的能量守恒的能量守恒,又符合热力学第二定律的方向性。因此标注没有错误。又符合热力学第二定律的方向性。因此标注没有错误。答案答案:见解析见解析【课堂回眸课堂回眸】课堂检测课堂检测素养达标素养达标1.(1.(多选多选)关于热机的效率关于热机的效率,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.有可能达到有可能达到80%80
32、%B.B.有可能达到有可能达到100%100%C.C.有可能超过有可能超过80%80%D.D.一定能达到一定能达到100%100%【解析解析】选选A A、C C。根据热力学第二定律。根据热力学第二定律,热机效率永远也达不到热机效率永远也达不到100%100%。2.2.关于能源和能量关于能源和能量,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.自然界的能量是守恒的自然界的能量是守恒的,所以地球上的能源永不枯竭所以地球上的能源永不枯竭B.B.能源的利用过程中有能量耗散能源的利用过程中有能量耗散,所以自然界的能量在不断减少所以自然界的能量在不断减少C.C.能量耗散遵循能量守恒定律能量耗散遵循能量守恒定
33、律D.D.人类在不断地开发和利用新能源人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造所以能量可以被创造最大初动能Ek与入射光频率的关系图线 极限频率：0猜想C：同一种液体的压强随深度的增加而增大。1经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察现象的主要特征，具有初步的观察能力猜想B：在深度相同时，不同液体的压强还跟它的密度有关，液体的密度越大，压强越大；(3)矢量性：动量变化量方向与合力的方向相同，可以在某一方向上用动量定理教学方法：1天然放射现象(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等生速度等于路程除以时间根据教材安排，本节课分五大部分进行：眼球的构造；眼睛看物原理；近视眼的成因及其矫
34、正；远视眼的成因及其矫正；介绍有关眼保健知识，进行用眼卫生教育。眼睛看物原理、近视眼的成因和矫正是本节课的重难点，所以我重点把这两部分的教学设计进行详细阐述。从人文关怀的角度看，现在学生的近视率越来越高，保护我们的眼睛已经刻不容缓，所以也应该把介绍有关眼保健知识，进行用眼卫生教育作为本节课的重点。2偏振光的理论意义及应用【解析解析】选选C C。自然界中的能量是守恒的。自然界中的能量是守恒的,但地球上的化石能源的存储量是有但地球上的化石能源的存储量是有限的限的,如果过量开采这些能源如果过量开采这些能源,就会存在能源危机就会存在能源危机,故故A A错误错误;能源的利用过程中能源的利用过程中有能量耗
35、散有能量耗散,但自然界中的能量是守恒的但自然界中的能量是守恒的,所以自然界中的能量不会减小所以自然界中的能量不会减小,故故B B错误错误,C,C正确正确;能量既不会凭空产生能量既不会凭空产生,也不会凭空消失也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为它只能从一种形式转化为其他形式其他形式,或者从一个物体转移到别的物体或者从一个物体转移到别的物体,故故D D错误。错误。3.3.如图所示如图所示,汽缸内盛有一定量的理想气体汽缸内盛有一定量的理想气体,汽缸壁是导热的汽缸壁是导热的,缸外环境保持恒缸外环境保持恒温温,活塞与汽缸壁的接触是光滑的活塞与汽缸壁的接触是光滑的,但不漏气。现将活塞杆与外界连接但不漏气
36、。现将活塞杆与外界连接,使其缓使其缓慢地向右移动慢地向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关能只与温度有关,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A.A.气体是从单一热源吸热气体是从单一热源吸热,全用来对外做功全用来对外做功,因此此过程违反热力学第二定律因此此过程违反热力学第二定律B.B.气体从单一热源吸热气体从单一热源吸热,但并未全用来对外做功但并未全用来对外做功,所以此过程不违反热力学第二所以此过程不违反热力学第二定律定律C.C.气体是从单一热源吸热气体是从单一热源吸热,全用来对外做功全用来对外做
37、功,但此过程不违反热力学第二定律但此过程不违反热力学第二定律D.AD.A、B B、C C三种说法都不对三种说法都不对【解析解析】选选C C。热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是不。热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描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他变化。本题中如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他变化。本题中如果没有外界的帮助果没有外界的帮助,比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动,使气体膨胀对外做使气体膨胀对外做功功,导致气体温度略微降低导致气体温度略微降低,是不可能从外界吸收热量的是不可能从外界
38、吸收热量的,即这一过程虽然是气即这一过程虽然是气体从单一热源吸热体从单一热源吸热,全用来对外做功全用来对外做功,但引起了其他变化但引起了其他变化,所以此过程不违反热所以此过程不违反热力学第二定律。力学第二定律。4.4.对于永动机的认识对于永动机的认识,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.第一类永动机和第二类永动机都违背了能量守恒定律第一类永动机和第二类永动机都违背了能量守恒定律,所以都不可能制成所以都不可能制成B.B.第一类永动机违背了能量守恒定律第一类永动机违背了能量守恒定律,第二类永动机没有违背能量守恒定律第二类永动机没有违背能量守恒定律,因此因此,随着科学技术的迅猛发展随着科学技
39、术的迅猛发展,第二类永动机是可以制成的第二类永动机是可以制成的C.C.第一类永动机违反了热力学第一定律第一类永动机违反了热力学第一定律,第二类永动机违反了热力学第二定律第二类永动机违反了热力学第二定律,这两类永动机都不可能制成这两类永动机都不可能制成D.D.两类永动机的实质和工作原理是相同的两类永动机的实质和工作原理是相同的,都是人们的美好设想都是人们的美好设想,是永远不会是永远不会实现的。实现的。【解析解析】选选C C。第一类永动机违反了能量的转化与守恒。第一类永动机违反了能量的转化与守恒,不可能实现不可能实现,第二类永第二类永动机不违反能量守恒定律动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二
40、定律但违反了热力学第二定律,内能在转化为机械能的内能在转化为机械能的过程中要生热过程中要生热,所以要引起其他变化。这两类永动机都不可能制成所以要引起其他变化。这两类永动机都不可能制成,故故A A、B B、D D错误错误,C,C正确。正确。【新思维新思维新考向新考向】情境情境:1821:1821年年,德国物理学家塞贝克发现了一种怪现象德国物理学家塞贝克发现了一种怪现象:把两根铜丝和一根铁丝把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合然后把铜铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温物的容器里保持低温,另一个连接点放在火
41、焰上加热另一个连接点放在火焰上加热,升到很高的温度时升到很高的温度时,发现发现灵敏电流计的指针发生了偏转灵敏电流计的指针发生了偏转,表明闭合电路中产生了电流表明闭合电路中产生了电流,这就是温差发电现这就是温差发电现象。象。问题问题:这一实验是否违反热力学第二定律这一实验是否违反热力学第二定律?简述这一过程中能的转化情况。简述这一过程中能的转化情况。【解析解析】不违反不违反,内能不可能全部转化为电能内能不可能全部转化为电能,而不产生其他影响而不产生其他影响;产生的电能产生的电能是由被火焰加热的铜铁丝的内能转化而来是由被火焰加热的铜铁丝的内能转化而来,其内能一部分转化为电能其内能一部分转化为电能,
42、一部分传一部分传递给冰水混合物。递给冰水混合物。答案答案:见解析见解析课时素养评价课时素养评价十热力学第二定律十热力学第二定律【基础达标基础达标】（2525分钟分钟6060分）分）一、选择题一、选择题(本题共本题共6 6小题小题,每题每题6 6分分,共共3636分分)1.1.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.热量能够从高温物体传到低温物体热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体但不能从低温物体传到高温物体B.B.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他变化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他变化C.C.功可以全部转化为热功可以全部转
43、化为热,但热不能全部转化为功但热不能全部转化为功D.D.凡是不违反能量守恒定律的过程都一定能实现凡是不违反能量守恒定律的过程都一定能实现【解析解析】选选B B。根据热力学第二定律。根据热力学第二定律,热量能够自发地从高温物体传到低温物热量能够自发地从高温物体传到低温物体体,但不能自发地从低温物体传到高温物体但不能自发地从低温物体传到高温物体,故故A A错误错误;根据热力学第二定律根据热力学第二定律,不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他变化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他变化,故故B B正确正确;根根据热力学第二定律据热力学第二定律,功可以全部转化为热功可
44、以全部转化为热,但热不能全部转化为功但热不能全部转化为功,而不引起其而不引起其他变化他变化,故故C C错误错误;第二类永动机不违反能量守恒定律第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定但违反了热力学第二定律律,故故D D错误。错误。2.2.根据热力学第二定律根据热力学第二定律,下列现象能够发生的是下列现象能够发生的是()A.A.一杯热茶打开杯盖后一杯热茶打开杯盖后,茶会自动变得更热茶会自动变得更热B.B.氮气和氧气混合后会自动分开氮气和氧气混合后会自动分开C.C.桶中混浊的泥水静置一段时间后桶中混浊的泥水静置一段时间后,泥沙下沉泥沙下沉,上面的水变清上面的水变清D.D.电冰箱不通电时
45、热量也会自发从低温的箱内传到高温的箱外电冰箱不通电时热量也会自发从低温的箱内传到高温的箱外【解析解析】选选C C。传热具有方向性。传热具有方向性,热量能自发地从高温物体传到低温物体热量能自发地从高温物体传到低温物体,故一故一杯热茶在打开杯盖后杯热茶在打开杯盖后,茶会自动变得凉茶会自动变得凉,故故A A错误错误;一切自然现象都具有方向性一切自然现象都具有方向性,氮气和氧气混合后不能自动分开氮气和氧气混合后不能自动分开,故故B B错误错误;桶中混浊的泥水静置一段时间后桶中混浊的泥水静置一段时间后,泥沙在重力的作用下下沉泥沙在重力的作用下下沉,上面的水变清上面的水变清,出现了泥、水自动分离现象出现了
46、泥、水自动分离现象,故故C C正正确确;电冰箱只有通电工作时电冰箱只有通电工作时,在消耗电能的情况下把热量从冰箱内部低温物体在消耗电能的情况下把热量从冰箱内部低温物体传到冰箱外部的高温物体传到冰箱外部的高温物体,故故D D错误。错误。3.3.关于能量的转化下列说法中正确的是关于能量的转化下列说法中正确的是()A.A.满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行B.B.不但能量的总量保持不变不但能量的总量保持不变,而且能量的可利用性在逐步提高而且能量的可利用性在逐步提高C.C.空调机既能制热又能制冷空调机既能制热又能制冷,说明传热不存在方向性说明传热不存在方向
47、性D.D.热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化【解析解析】选选D D。满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发进行。满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发进行,还要遵守热还要遵守热力学第二定律力学第二定律,故故A A错误错误;自然界一切发生的能量转化过程都具有单向特性自然界一切发生的能量转化过程都具有单向特性,遵遵守能量守恒定律守能量守恒定律,但能量的利用率将下降但能量的利用率将下降,即能量的品质在退化即能量的品质在退化,故故B B错误错误;空调空调机既能制热又能制冷是由于消耗电能机既能制热又能制冷是由于消耗电能,不能说明传热不存在方向
48、性不能说明传热不存在方向性,故故C C错误错误;根据热力学第二定律根据热力学第二定律,热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化,故故D D正确。正确。4.4.根据热力学定律根据热力学定律,下列判断正确的是下列判断正确的是()A.A.我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖B.B.利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机,将海水的一部分内能将海水的一部分内能转化为机械能转化为机械能,这在原理上是可行的这
49、在原理上是可行的C.C.制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气,而不引起其他变化而不引起其他变化D.D.满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行【解析解析】选选B B。热量不能自发地从低温物体传到高温物体。热量不能自发地从低温物体传到高温物体,所以不能说把散失所以不能说把散失的能量全部收集起来重新加以利用的能量全部收集起来重新加以利用,A,A错错;由热力学第二定律可知由热力学第二定律可知,B,B正确正确;热量热量从低温物体传给高温物体时一定会发生其他变化从低温物体传给高温物体时一定会发生其他变化,
50、C,C错错;只满足能量守恒定律而只满足能量守恒定律而不满足热力学第二定律的过程是不可能发生的不满足热力学第二定律的过程是不可能发生的,D,D错。错。5.5.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B.B.电流流过导体转化为内能电流流过导体转化为内能,反过来反过来,可将内能收集起来可将内能收集起来,再转化成相同大小的再转化成相同大小的电流电流C.C.可以做成一种热机可以做成一种热机,由热源吸取一定的热量而对外做功由热源吸取一定的热量而对外做功D.D.冰可以熔化成水冰可以熔化成水,水也可以结成冰水也可以
