下载文档原格式
高中物理热力学教案
教学内容：热力学
教学目标：
1. 理解热力学定律的基本概念和原理；
2. 掌握热力学计算的方法和技巧；
3. 能够运用热力学知识解决实际问题。
教学重点：
1. 热力学定律的基本概念；
2. 热力学计算方法；
3. 热力学应用实例。
教学难点：
1. 热力学定律的理解和应用；
2. 热力学计算方法的掌握。
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过举例引入热力学的基本概念，激发学生的兴趣，引导学生主动思考。
二、讲解（20分钟）
1. 热力学定律的基本概念和原理；
2. 热力学计算方法和技巧；
3. 实例分析和讨论。
三、实验（15分钟）
教师组织学生进行热力学实验，观察实验数据，进行数据处理和分析，探讨实验结果的意义。
四、练习（15分钟）
教师出示相关练习题，让学生进行解答和讨论，巩固所学知识。
五、总结（5分钟）
教师对本节课所学内容进行总结和归纳，强调重点和难点，引导学生掌握重点知识和方法。
六、作业布置（5分钟）
教师布置相关作业，要求学生认真完成，巩固所学知识。
教学反思：
通过本节课的教学，学生应该能够理解热力学的基本概念和原理，掌握热力学计算方法和
技巧，能够运用所学知识解决实际问题。
同时，学生应该能够培养自主学习和思考的能力，提高解决问题的能力和方法的灵活运用能力。
高三物理专题复习专题热学优质教案一、教学内容本节课我们将复习高三物理热学专题，主要涉及教材第十四章“热力学第一定律”和第十五章“热力学第二定律”的相关内容。
详细内容包括热力学第一定律的能量守恒原理，热力学第二定律与熵的概念，以及热力学过程和循环。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学第一定律和第二定律的基本原理，并能运用其分析实际问题。
2. 培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力，提高学生的科学思维。
3. 培养学生对热学现象的观察能力，提高学生的热学素养。
三、教学难点与重点重点：热力学第一定律和第二定律的基本原理，以及热力学过程和循环的分析方法。
难点：热力学第二定律的理解，熵的概念及其应用。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔、热力学演示装置。
学具：笔记本、教材、物理常数表。
五、教学过程1. 导入：通过展示热力学在日常生活中的应用实例，引起学生对热学现象的兴趣，导入新课。
2. 知识回顾：带领学生回顾热力学第一定律和第二定律的基本原理，巩固基础知识。
3. 实践情景引入：呈现一个实际热力学问题，引导学生运用所学知识进行分析。
4. 例题讲解：针对热力学第一定律和第二定律的典型例题进行讲解，引导学生逐步解题。
5. 随堂练习：设计具有代表性的练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
6. 知识拓展：介绍热力学在新能源、环保等方面的应用，拓展学生视野。
六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒原理2. 热力学第二定律：熵的增加原理3. 热力学过程与循环七、作业设计1. 作业题目：（1）证明热力学第一定律的数学表达式。
（2）解释热力学第二定律的含义，并举例说明。
（3）分析一个热力学循环过程，计算其热效率。
答案：（1）略。
（2）热力学第二定律指出，孤立系统的熵总是增加，不可能自发减少。
例如，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
（3）略。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过复习热力学第一定律和第二定律，使学生掌握了热学基本原理，并能运用其分析实际问题。
高中新教材物理热学教案
教材：高中物理新教材
目标：学生通过本课程的学习，能够掌握热学相关知识，理解热力学基本定律，以及应用
热学原理解决实际问题的能力。
一、引入（5分钟）
引导学生回顾上节课内容，介绍本节课将学习的内容，激发学生对物理学习的兴趣。
二、知识点讲解（30分钟）
1. 热力学基本定律
- 热传导、热辐射和热对流的概念和特点
- 热平衡和热传导的原理
- 热力学第一定律和第二定律的内涵和应用
2. 理想气体定律
- 理想气体的特性和状态方程
- 理想气体的压强、体积和温度之间的关系
- 气体状态方程的推导和应用
三、案例分析（15分钟）
根据学生平时生活中的实际情况，让学生运用热学知识解决一些问题，提升学生的应用能
力和理解能力。
四、练习与讨论（20分钟）
布置一些与热学相关的练习题，让学生在课堂上互相讨论、解答，帮助学生巩固所学内容，理清思路，提升解题能力。
五、总结与反思（5分钟）
对本节课学习内容进行总结，引导学生思考所学到的知识对他们的日常生活和未来学习的
重要性，鼓励学生继续努力学习。
六、作业布置
布置适量的热学相关作业，巩固学生在本节课学习的知识，鼓励学生主动进行学习。
七、课堂点评
对学生在课堂上的表现进行点评，鼓励积极参与课堂讨论与答题，提高学生的学习热情和学习效果。
以上是本节课的教学内容，希望通过本课程的学习，学生能够深入理解热学相关知识，提升自己的物理学习水平。
祝愿各位同学学习顺利！。
高三物理专题复习专题热学精品教案一、教学内容本节课选自高三物理教材热学章节，详细内容包括热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论以及分子运动论等核心概念。
着重对热力学第一、第二定律的应用及气体动理论的基本原理进行深入解析。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学第一、第二定律的基本原理，并能应用于实际问题中。
2. 使学生理解气体动理论的基本观点，了解分子运动与宏观热现象之间的关系。
3. 培养学生的科学思维和创新能力，提高解决实际热学问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点：热力学第二定律的理解和应用，气体动理论与宏观热现象的联系。
教学重点：热力学第一定律的运用，气体动理论的基本原理。
四、教具与学具准备教具：PPT、黑板、粉笔、实验器材（如温度计、气压计等）。
学具：笔记本、教材、练习本。
五、教学过程1. 导入：通过分析生活中的热现象，引入热学的基本概念。
2. 知识讲解：（1）热力学第一定律：能量守恒原理在热现象中的应用。
（2）热力学第二定律：宏观热现象的规律性，如熵增原理。
（3）气体动理论：分子运动与宏观热现象的联系。
3. 例题讲解：针对热力学第一、第二定律以及气体动理论，选取具有代表性的例题进行讲解。
4. 随堂练习：让学生运用所学知识解决实际问题，巩固所学内容。
5. 实践情景引入：结合生活实际，让学生探讨热学现象在生活中的应用。
六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒原理。
2. 热力学第二定律：熵增原理。
3. 气体动理论：分子运动与宏观热现象的联系。
七、作业设计1. 作业题目：（1）运用热力学第一定律，计算一个热现象的能量变化。
（2）分析一个实际热现象，说明热力学第二定律的应用。
（3）结合气体动理论，解释一个宏观热现象。
2. 答案：（1）能量变化计算示例：一个热机在工作过程中，吸收热量Q=1000J，对外做功W=800J，求热机内能的变化。
解：根据热力学第一定律，内能变化ΔU=QW=1000J800J=200J。
高中物理热学题型讲解教案
教学目标：
1. 理解热学的基本概念，包括热容、热传导等；
2. 能够运用热学知识解决相关问题；
3. 提高学生解题的能力和技巧。
教学内容：
1. 热量的传递方式；
2. 热传导方程；
3. 热容的计算；
4. 热平衡和热不平衡；
5. 等温过程和绝热过程。
教学步骤：
1. 导入：通过一个生活中的例子引入热学概念，激发学生的兴趣和好奇心；
2. 知识讲解：讲解热传导的基本概念、热传导方程及热容的计算方法；
3. 练习：设计一些与教学内容相关的题目，让学生尝试解答；
4. 总结：总结热学的重要知识点，并强调解题方法；
5. 提高：通过更复杂的应用题提高学生解题能力。
评估方式：
1. 课堂练习：通过课堂练习检验学生对热学知识的掌握程度；
2. 作业：设计热学相关的作业让学生巩固所学知识；
3. 测验：定期进行测验以评估学生热学知识的掌握情况。
教学资源：
1. 课本：教材中的相关知识点和例题；
2. 习题集：提供不同难度的练习题以训练学生的解题能力；
3. 网络资源：寻找一些在线资源或视频进行辅助教学。
通过以上的教学设计，我们可以帮助学生更好地理解和掌握热学知识，提高他们的解题能力和学习兴趣。
希望学生在学习热学知识的过程中能够获得满足感和成就感。
高中物理热学选修讲解教案
一、教学目标
1. 理解热学基本概念，掌握热学中的基本定律和原理；
2. 熟练掌握热学中的计算方法，能够解决与热学相关的问题；
3. 培养学生对热学问题的思考能力和解决问题的能力。
二、教学内容
1. 热力学基本概念：热、温度、热力学系统等；
2. 热力学定律：热传导定律、热辐射定律、热膨胀定律等；
3. 热力学过程：等温过程、绝热过程、等容过程等。
三、教学方法
1. 理论讲解结合实例分析，生动讲解热学的基本概念和定律；
2. 引导学生进行探究性学习，让学生通过实验和计算练习，深入理解热学知识；
3. 多媒体辅助教学，提高教学效果。
四、教学步骤
1. 引入热学概念：通过引入一些日常生活中熟悉的热现象，引导学生对热学问题产生兴趣；
2. 讲解热学基本概念：介绍热、温度、热力学系统等基本概念，并结合实例加以说明；
3. 探讨热力学定律：讲解热传导定律、热辐射定律、热膨胀定律等热力学定律，并进行相
关实验验证；
4. 讨论热力学过程：介绍等温过程、绝热过程、等容过程等热力学过程，并引导学生进行
相关计算练习；
5. 总结与练习：总结本节课的学习内容，布置作业和习题，巩固所学知识。
五、教学反思
1. 教学内容设置是否合理，难易度是否适当；
2. 是否能够激发学生学习兴趣，培养其解决问题的能力；
3. 是否能够有效提高学生的学习效果，是否需要调整教学方法。
以上为高中物理热学选修讲解教案范本，希望对您有所帮助。
祝您教学顺利！。
高中物理热学备课教案设计课题：热力学基础学科：物理年级：高中课时：1课时教学目标：1. 了解热力学基本概念，包括热量、内能、热容等。
2. 掌握热力学基本定律，包括热传递、热平衡等。
3. 能运用热力学知识解决简单问题。
教学内容：1. 热力学基本概念：热量、内能、热容。
2. 热力学基本定律：热传递、热平衡。
教学重点：1. 热力学基本概念的理解和应用。
2. 热力学基本定律的掌握和运用。
教学步骤：一、导入（5分钟）1. 出示一个热力学实验，引导学生讨论热力学的概念和意义。
2. 提出本节课的学习目标，并激发学生的学习兴趣。
二、讲解（10分钟）1. 讲解热力学基本概念，包括热量、内能、热容的定义和计算方法。
2. 讲解热力学基本定律，包括热传递、热平衡的原理和应用。
三、实践（15分钟）1. 组织学生进行热力学实验，观察热传递、热平衡的现象。
2. 让学生根据实验数据计算热量、内能、热容等参数，并进行讨论。
四、总结（5分钟）1. 总结本节课的重点内容，强化学生对热力学基础知识的掌握。
2. 提出学生可能存在的问题，并指导学生继续深入学习。
五、作业布置（5分钟）1. 布置相关的课外阅读和练习题，巩固学生的学习成果。
2. 提醒学生按时完成作业，以便下节课进行复习和进一步学习。
教学反思：本节课通过引导学生参与实践活动，激发了学生的学习兴趣，并帮助学生巩固了热力学基础知识。
但是，在实践环节中，学生的合作能力有待提高，需要更多的组织和指导。
下节课将重点强化学生的实践能力和问题解决能力，帮助学生更好地理解和应用热力学知识。
高三物理专题复习专题热学教案一、教学内容本节课选自高三物理教材《热学》章节，主要详细内容包括：热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论、温度与热量、热力学循环等。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学基本定律，理解能量守恒在热学中的体现。
2. 使学生能够运用气体动理论解释宏观热现象，了解温度与热量的关系。
3. 培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点难点：热力学第二定律的理解，热力学循环的应用。
重点：热力学第一定律，气体动理论，温度与热量的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件，热力学实验器材。
2. 学具：笔记本，教材，计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示热力学实验，让学生观察并思考热现象背后的原理。
2. 例题讲解：（1）热力学第一定律的应用：讲解能量守恒在热学中的具体体现。
（2）热力学第二定律的应用：解释宏观热现象的方向性。
（3）气体动理论的应用：分析气体压强、温度与体积之间的关系。
3. 随堂练习：让学生运用热力学知识解答实际问题，巩固所学内容。
4. 小组讨论：针对教学难点，分组讨论，互帮互助，共同解决问题。
六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒，内能变化等于热量与对外做功的代数和。
2. 热力学第二定律：宏观热现象具有方向性，熵增原理。
3. 气体动理论：气体分子运动论，压强、温度、体积的关系。
七、作业设计1. 作业题目：（1）证明热力学第一定律。
（2）解释热力学第二定律在实际生活中的应用。
（3）运用气体动理论分析一定量的气体在等温、等压、等容过程中的变化。
2. 答案：（1）见教材P。
（2）见教材PXx。
（3）见教材PXx。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对热力学第一定律掌握较好，但对第二定律的理解仍有困难，需加强讲解与练习。
2. 拓展延伸：引导学生关注热力学在新能源、环境保护等领域的应用，提高学生的科学素养。
重点和难点解析1. 热力学第二定律的理解。
高中物理热学选修教案教学目标：
1. 了解热力学的基本概念和定律
2. 掌握热功率、热功、机械功之间的关系
3. 理解热力学定律在实际生活和工作中的应用
教学重点和难点：
重点：热力学基本概念、热功率、热功、机械功的计算难点：热力学定律的理解和应用
教学过程：
一、导入（5分钟）
1. 引入热力学的概念和作用
2. 提出问题：热力学与我们日常生活和工作有什么关系？
二、讲解基本概念（10分钟）
1. 介绍热力学的基本概念和定律
2. 解释热功率、热功、机械功的概念和计算方法
三、示范实例（15分钟）
1. 演示计算热功率、热功、机械功的实例
2. 学生互动，提出问题解答
四、练习与讨论（20分钟）
1. 学生自行练习相关计算题目
2. 针对难题进行讨论和解答
3. 学生互相讨论、交流
五、应用与拓展（10分钟）
1. 分组讨论热力学定律在生活和工作中的应用
2. 展示讨论结果，提出新问题拓展知识面
六、总结与展望（5分钟）
1. 对本次课程内容进行总结
2. 展望下堂课程内容，鼓励学生继续学习深化热力学知识
教学反思：
1. 在讲解热力学基本概念时，要注意用生动有趣的语言引入，增加学生的兴趣。
2. 在示范实例和练习环节中，要引导学生自主思考和解决问题，培养其独立思考和解决问题的能力。
3. 在应用与拓展环节中，要鼓励学生发散思维，将热力学定律应用到实际情况中去，培养其综合应用知识的能力。
高中物理热学备课教案模板一、教学目标：1. 理解热学的基本概念和热力学定律。
2. 掌握热量的传递方式和热平衡的条件。
3. 能够运用热学知识解决实际问题。
二、教学重点和难点：重点：热平衡的条件和热传递的方式。
难点：应用热学知识解决实际问题。
三、教学内容安排：1. 热学的基本概念和热力学定律。
2. 热量的传递方式和热平衡的条件。
3. 热学问题的计算和实际应用。
四、教学过程安排：第一节：热学的基本概念和热力学定律1. 师生互动，引入热学知识，让学生了解热学的研究对象和基本概念。
2. 讲解热力学定律，包括热力学第一定律和热力学第二定律的内容。
3. 练习题目，让学生掌握热力学定律的应用。
第二节：热量的传递方式和热平衡的条件1. 讲解热量的传递方式，包括导热、对流和辐射等方式。
2. 解释热平衡的条件，让学生了解热平衡是什么以及如何判断热平衡。
3. 练习题目，帮助学生掌握热量传递方式和热平衡条件的应用。
第三节：热学问题的计算和实际应用1. 案例分析，让学生运用热学知识解决实际问题。
2. 讨论热学在生活和工作中的应用，激发学生对物理学的兴趣。
3. 思考题目，让学生思考热学知识对环境保护和节能减排的重要性。
五、教学反馈及总结：1. 回顾本节课所学内容，让学生总结重点知识点。
2. 解答学生提出的问题，帮助学生消化和吸收知识。
3. 布置课外作业，巩固本节课所学内容。
六、教学资源准备：1. 教科书、课件、实验器材等教学资料。
2. 多媒体设备、投影仪等教学工具。
七、教学效果评估：1. 课堂表现评价。
2. 作业成绩评价。
3. 学生学习情况调查。
高三物理总复习 《热学》一、利用阿伏加德罗常数进行微观量的估算1. 固体、液体分子微观量的估算方法：（1）分子数N N n mol N m M N v V A A A =⋅==//n mol —摩尔数；m —质量；—体积；M —摩尔质量；V —摩尔体积；—阿伏加德罗常数（2）分子质量的估算方法：（3）分子体积（分子所占空间）的估算方法：，为密度。
（4）分子直径的估算方法：1）球体模型，分子直径2）立方体模型， 2.气体分子微观量的估算方法：（1）摩尔数估算方法 lV mol n 4.220'= 0V '—标况下气体体积 （2）分子数估算方法：N N n mol A =⋅ （3）分子质量估算方法：A N M m =0 （4）分子间距的估算方法：每个分子所占体积：A mol N V V =0 mol V 求法： 004.22T p T pV mol ⨯= 可求出mol V 3. 几种常见情况压强的计算（1）气体流通区域，各处压强相等（2）液体内部深度为h 处的总压强（3）连通器内静止的液体，同种液体同一水平面上各处压强相等（4）参考液片法：分析液片两侧受力情况建立力的方程，消去横截面积，得到液片两侧压强平衡方程（5）平衡条件法：可求用固体封闭在静止容器内的气体压强。
*另外，系统处于力学非平衡状态时，要选择恰当的对象（液柱、活塞等），进行正确的受力分析，然后根据牛顿第二定律列方程求解。
4. 图象问题：根据不同坐标系中图象的变化得到气体状态变化过程是重点。
5. 理想气体内能、功和热量的关系（1）图象中，气态变化图线与V 轴夹的面积表示气体所做功的多少。
（2）理想气体状态变化过程中，一定同时满足气态方程和能的转化与守恒定律。
（3）气态变化过程中内能，功和热量的关系讨论①等温过程：②等容过程：③绝热过程：④等压过程：1）等压膨胀：吸热且 2）等压压缩：降低，放热，且，气体放热大于外界对气体所做的功。
例1、有关物体的内能，以下说法正确的是：A ．水的内能比 冰的内能大B ．电流通过电阻后发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的C ．气体膨胀，它的内能一定减少D ．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加分析与解答：A 、D例2、已知铜的密度为，铜的原子量为64，则铜块中平均每个铜原子所占的空间体积约为_________ _（取二位有效数字）相邻两个铜原子的间距约为__________m （取一位有效数字）解：每 mol 铜的质量是 64g ，所以每 mol 铜的体积3330109.81064m M V ⨯⨯==-ρ，每个铜原子的体积233301002.61109.81064⨯⨯⨯⨯==-N V V ．在计算相邻两铜原子间距时，可以假想每个铜原子占有一小立方体，其立方体的边长即为相邻铜原子的间距，设其间距为 d ，有：．二、气体的状态参量一定质量m 的某种（摩尔质量M 一定）理想气体可以用力学参量压强（p ）、几何参量体积（V ）和热学参量温度（T ）来描述它所处的状态，当p 、V 、T 一定时，气体的状态是确定的，当气体状态发生变化时，至少有两个参量要发生变化．1．压强（p ）是由于大量的气体分子频繁的碰撞器壁而形成的，和单位时间内、单位面积上的分子的碰撞次数有关，次数越多，产生的压强越大，而碰撞次数多，需单位体积内的分子数多，所以和单位体积内的分子数有关；还和碰撞的强弱有关，气体的温度越高，分子热运动越剧烈，对器壁的撞击越强．[例1]在一端封闭粗细均匀的竖直放置的U形管内，有密度为ρ的液体封闭着两段气柱A、B，大气压强为p0，各部分尺寸如图所示，求A、B气体的压强．pA=p0-ρgh1 pB=p0-ρgh1+ρgh2[例2]如图2-1-2所示，一圆形气缸静置于水平地面上，气缸质量为M，活塞质量为m，活塞面积为S，大气压强是p0．现将活塞缓慢上提，求气缸刚离开地面时，气缸内气体的压强（不计摩擦）．p=p0-Mg/S[例3]如图2-1-3所示，粗细均匀开口向上的直玻璃管内有一段长为h、密度为ρ的水银柱，封闭了一段气体，当整个装置处于向下加速（加速度为a）的电梯中时，气体的压强是多少？若电梯向上加速呢？一般解题思路：1．确定研究对象：活塞、气缸、液柱等．2．进行正确的受力分析．3．根据规律列方程，例如平衡条件、牛顿定律等．4．解方程并对结果进行必要的讨论．2．体积（V）：气体分子所能充满的空间，若被装入容器则气体的体积=容器的容积．3．温度（T）：温标：一般有摄氏温标和热力学温标，它们的关系是什么？T=t+273，-273℃=OK，△T=△t练习：1．对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是（）A．如果体积V减小，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大B．如果压强p增大，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大C．如果温度T不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变D．如果密度不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变2．如图2-1-9所示，U形管封闭端内有一部分气体被水银封住，已知大气压为p0，则被封闭的气体的压强p（以汞柱为单位）为（）A．p0+h2 B．p0-h1 C．p0-（h1+h2） D．p0+h2-h1三、热力学第一定律在理想气体等值变化过程中的应用1．理想气体的内能理想气体的分子间作用力为零，分子势能为零，所以理想气体的内能等于分子动能．那么决定一定质量的某种理想气体的内能的宏观标志是什么？温度T2．几个等值变化过程（1）绝热过程．绝热一般指封闭气体的材料绝热或过程完成得迅速，此过程的特点是热量Q=0，那么同学们可以讨论当一个绝热气缸内的气体向外膨胀的过程中，气体的内能如何变化？气体的温度如何变化？当一个绝热气缸内的气体向外膨胀的过程中，气体的体积变大，气体对外做功，又因为是绝热过程，气体既不吸热也不向外界放热，根据热力学第一定律，其内能减小，气体的温度降低．（2）等温过程．等温过程中气体的温度保持不变，所以其内能不变．那么当一定质量的理想气体的压强增大，系统是吸热还是放热？因为是等温过程，所以系统的内能不变；根据玻-马定律，当气体压强增大时，气体的体积变小，外界对气体做功；根据热力学第一定律，系统向外界放热．（3）等容过程．体积不变，所以做功W=0；气体的压强增大，则温度升高，内能变大；根据热力学第一定律，系统从外界吸热．（4）等压过程．压强不变，根据盖·吕萨克定律，气体的体积增大，则温度升高，内能变大；又因为气体的体积变大，气体对外界做功；根据热力学第一定律，系统从外界吸热．[例题]图2-2-5中A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态．当气体自状态A变化到状态B时A．体积必然增大 B．有可能经历体积减小的过程C．外界必然对气体做正功 D．气体必然从外界吸热分析：气体的压强减小，而温度却升高，根据理想气体状态方程，也可以判定气体的体积必然变大，但是能否断定气体从A到B的整个变化过程中气体的体积一直变大吗？不能排除过程中有体积减小的某一小段过程．从总的变化上看，气体的体积还是变大了的，所以气体对外界做正功，又因为气体的温度升高，内能增加，根据热力学第一定律，气体应从外界吸热．正确答案应选A、B、D练习：1．如图2-2-6所示，质量不计的活塞把一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸中，活塞上堆放细砂，活塞处于静止．现在对气体缓慢加热，同时不断取走细砂，使活塞缓慢上升，直到细纱全部取走．则在此过程中（）A．气体的体积增大，压强减小，对外不做功 B．气体温度可能不变，气体对外做功C．气体压强减小，内能可能不变 D．气体对外做功，内能可能增加2．对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是（）A．气体的压强增大、温度升高，气体对外界做功B．气体的压强增大、温度不变，气体对外界放热C．气体的压强减小、温度降低，气体从外界吸热D．气体的压强减小、温度升高，外界对气体做功4．图2-2-8为一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四次状态变化的p-V图线，在这几个过程中，气体对外做功的是___ _过程，气体吸热的是____过程，气体内能增加的是__ __过程．四、分子动理论热和功1．高中热学的基础理论包括两部分：一是分子动理论．其要点是：1．物质是由大量分子组成的．2．分子总处在永不停息的无规则运动中，称之为分子热运动．3．分子间同时存在着相互作用的斥力和引力．分子动理论提供了从微观角度研究热学问题的理论基础．二是能量转化和守恒定律．具体应用到热学问题的是包括物体内能的热力学第一定律，提供了从宏观角度研究热学问题的理论基础．它表明，从分子动理论出发可以得到对应于分子运动存在着一种新形式的能，即物体的内能．物体的内能改变，可以通过做功和热传递来实现，并遵守热力学第一定律．2．以实验为基础，建立物理模型进行推理认识微观结构的方法，是物理的重要方法．典型的事例就是布朗运动的分析和解释．这种反映大量分子永不停息的无规则运动的整体规律，称之为统计规律．1）温度．物体的温度是物体内部分子热运动的平均动能的标志，它是一个宏观量．因此，温度是大量分子热运动的集体表现．是含有统计意义的．2）物体的内能，分子动能和分子势能．所谓“分子动能”是指物体内所有分子由于热运动决定的分子的动能的总和．“分子势能”是指物体内所有分子由于分子间相互作用的分子力和相对位置决定的势能的总和．而“物体的内能”则是这二者之和．显然，对个别分子谈内能是没有意义的．3）气体的体积和压强．气体的体积是指气体内所有分子所占有的空间的总和．它应等于所有气体分子本身占有的空间和它们的间隙的总和．通常气体的体积是指气体所充满的容器的容积．而气体分子间空隙往往比气体分子本身占有的空间大得多．理想气体的体积就是在忽略分子本身占有的体积的情况下得到的．显然，谈个别气体分子的体积对于研究气体的性质是没有意义的．而气体的压强是大量气体分子碰撞器壁的宏观表现．谈个别分子对器壁的压强是没有意义的．3．理解分子间相互作用力和分子间的势能变化的规律关于分子力的变化规律：1）分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．2）分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小，随分子间距的减小而增大．但斥力比引力变化得快．3）分子间相互作用的引力和斥力的合力称为分子力．分子力为零的位置称为平衡=1010-m．当分子间距大于平衡位置时，分子力表现为引力，直至间距超过109-m 位置，r减小到零为止．当分子间距小于平衡位置直至不能再小时，分子力表现为斥力．分子势能的变化规律：1）当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距的增大而增大；当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距的增大而减少．2）分子势能存在一个最低点，即在平衡位置处．需注意：1）分子力实质上是一种电磁作用．可以借助于原子的静电模型加以粗略说明，在两个原子接近时，其原子核之间、电子云之间的静电力表现为斥力；而原子核和电子云之间的静电力则表现为引力．它们大小的变化导致了合力的变化．2）如果取平衡位置为分子势能的零点．则分子势能是非负值．即使是分子间距大于10-9m，分子力为零时，分子势能也大于零．这是因为，比较两个位置分子势能高低的基本方法是：看分子力做功．如果从某一位置移到另一位置分子力做正功，则分子势能减少；若分子力做负功，则分子势能增加．显然，从平衡位置出发，无论间距增大还是减少．分子力都做负功，分子势能都变大．3）由分子势能产生的条件可以看出：分子势能跟重力势能和弹性势能相比，是不同性质的能，它不属于机械能的范畴．4．理解物体内能的概念和改变物体内能的两种物理过程物体的内能和机械能之间的区别是什么？它们之间可否互相转化？从机械能向内能转化的物理过程是什么？（一）物体的内能和机械能之间主要区别1）对应着不同的研究对象和物理运动形式．机械能对应于宏观物体的机械运动，而物体的内能对应于大量分子的热运动，是大量分子的集体表现，是统计平均的结果．2）对应着不同的相互作用力．机械能对应于万有引力和弹簧弹力；而物体的内能对应于静电力．3）数值的确定依据和方法不同．（二）内能和机械能是可以互相转化的．例如：热机都是创造条件，将内能转化为机械能的装置．而通过克服滑动摩擦力做功，可以将机械能转化为内能．1）每种不同的运动形式都对应着不同形式的能．物理中除机械能、内能之外，还有电场能、磁场能、光能、核能等．2）不同形式的能在一定条件下均可以互相转化．3）能量的变化可以用功来量度．*物体内能的改变可以通过做功和热传递来实现．做功是其他形式的能跟物体内能相互转化的过程；而热传递只是内能的转移，没有能量形式的转化．*物体内能的改变遵循能量守恒定律．具体形式由热力学第一定律表示为：△E=W+Q 其中△E表示内能的改变量，W表示做的功，Q表示传递的热量．热力学第一定律把内能的变化和改变它的两种物理过程定量化．（一）关于应用阿伏伽德罗常数进行估算的问题．[例1]已知阿伏伽德罗常数，物质的摩尔质量和摩尔体积，可以计算下列哪组数值？A．固态物质分子的大小和质量 B．液态物质分子的大小和质量C．气态物质分子的大小和质量 D．气态物质分子的质量[例2]试估算标准状况下，水蒸气分子的平均间距．（保留1位有效数字）[例3]如果取两个分子相距无穷远时的分子势能为零，下面说法中正确的有A．当两分子间距在r0和10 r之间时，分子势能一定为负值B．当两分子间距为r时，分子势能一定为零C．当两分子间距为r时，分子势能最小且为负值D．当两分子间距小于r时，分子势能可能为正值故应选A、C、D．[例4]如图2-3-1所示的容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下方是水，上方为空气，大气压恒定．A、B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，下面哪个说法正确？A．大气压力对水做功，水的内能增加 B．水克服大气压力做功，水的内能减少C．大气压力对水不做功，水的内能不变 D．大气压力对水不做功，水的内能增加故应选D．练习题：1．关于下述物理现象及其说明，正确的有（）A．气体在一定程度内很容易被压缩，说明气体分子间没有斥力B．给自行车胎打气时要用力，说明气体分子间存在着斥力C．悬浮在空气中的灰尘，在阳光照射下不停地运动，也就是布朗运动D．用打气筒打气，筒壁发热，说明外界对打气筒内的空气做功，使其内能增加2．如图2-3-3所示，是每隔30s观察到的一个固体微粒的布朗运动位置的连线．若从A点开始计时，这个微粒在第45s末的位置（）A．一定在BC的连线上 B．一定不在BC的连线上C．可能在BC连线的中点上 D．不可能在BC连线的中点上3．两个分子相距为r1时，分子间相互作用力表现为引力；这两分子相距为r2时，分子间相互作用力表现为斥力．则（）A．两分子间相距为r1时，相互作用的引力大于相距为r2时的斥力B．两分子间相距为r2时，相互作用的斥力大于相距为r1时的引力C．两分子间相距为r1时，相互作用的引力与相距为r2时的斥力无法比较D．两分子间相距为r1时，相互作用的斥力的大小，是间距分别为r1、r2时分子间的引力和斥力中最小的4．下列说法中正确的有（）A．温度升高，物体中每个分子的动能都增大B．latm100℃的水变成100℃的水蒸气时，要吸收汽化热．在这个过程中，汽化热全部转化为水蒸气的分子势能C．一个物体可能存在机械能等于零，但内能不等于零的状况D．气体可能出现温度降低，同时吸热的现象5．甲、乙两个相同的、特制的导体球，当温度稍稍升高时，球的体积会明显变大．现将甲、乙两球用不导热的细线拴着，分别浸没在水和水银的同一深度处．若开始时水和水银以及浸没在其中的球温度相同，现缓慢加热液体，使它们同时升高到相同的温度．则在加热过程中，两球吸收的热量满足的关系是Q甲_ ___Q乙．（填：＞或＜或=＝6．直立的绝热的直圆桶容器，中间用隔板分成容积相同的两部分．上部充有密度较小的气体，下部充有密度较大的气体．两部分气体的初温相同，且不发生化学反应．设法抽去隔板，经过足够长的时间后，则气体的温度将____．（填：升高或降低、或不变）7．液态二氧化硫的密度是1.4×103kg/m3．标准状况下气态的二氧化硫的密度是2.9kg/m3．试估算气态二氧化硫的分子间距约为其分子直径的几倍？。
