物理选择性必修第三册2. 能量守恒定律精品导学案

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▉题型1 能量守恒定律的内容和应用（热力学方向）
【知识点的认识】
能量守恒定律的内容：能量守恒定律可以表述为：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，能量的总量保持不变。
1．下列说法正确的是（ ）
A．随着科技的发展，永动机是可能制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的
D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量是可能凭空产生的
2．下列说法中正确的是（ ）
A．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加
B．能量耗散表明，能量的总量并不守恒
C．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的
D．随着科技的发展，永动机是可以制成的
3．我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能使这个物体运动起来。其原因是（ ）。
A．违反了能量守恒定律
B．在任何条件下内能不可能转化成机械能，只可能是机械能转化成内能
C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的
D．以上说法均不正确
4．下列说法中正确的是（ ）
A．所有的能量守恒过程都能自发地发生
B．热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是可逆过程
C．世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量
D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”
5．根据能量守恒定律可知，下列说法正确的是（ ）
A．随着科技的发展，永动机是可能制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量，但照射到宇宙的能量就消失了
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的
D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量也可以无条件的产生
（多选）6．关于能量守恒定律与能源，下面说法正确的是（ ）
A．人骑自行车是将生物质能转化为机械能
B．电动自行车和燃油汽车将汽油的化学能转化为机械能
C．只要有能量转移和转化，就一定遵从能量守恒定律
D．生物质能属于可再生能源，风能属于不可再生能源
（多选）7．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是（ ）
A．能量耗散说明能量不守恒
B．能量耗散不符合热力学第二定律
C．能量耗散过程中能量仍守恒
D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
▉题型2 第一类永动机不可能制成
【知识点的认识】
1.第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律．
如下图所示的饮水小鸭不是永动机。
小鸭的头和身由两个玻璃球构成，并通过细玻璃管相连。下球盛有一些乙醚，上球连同尖嘴被吸水毛毡包起来。那么，它是靠什么来维持工作的呢？原来小鸭头部的毛毡“饮水”后，水蒸发吸热，导致头部温度降低。上段玻璃管中的乙醚蒸气被液化，压强减小，液柱上升（图甲），小鸭重心上移，直到小鸭倾倒。处于倾倒位置的小鸭，头部再次被浸湿，上下玻璃球内的气体相通，压强相等，乙醚流回下玻璃球内（图乙），重心下移，小鸭站立。如此循环往复。可见，正是因为小鸭头部“饮水”后水不断蒸发，吸收了察觉不到的空气的热量，才使小鸭能够持续工作下去。
2.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律．
3.两类永动机的比较
8．下列关于能量的转化和守恒定律的认识不正确的是（ ）
A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能增加
B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器﹣﹣永动机不可能制成
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
9．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它（ ）
A．不符合热力学第一定律
B．做功产生的热量太少
C．由于有摩擦、热损失等因素的存在
D．找不到合适的材料和合理的设计方案
10．历史上曾有许多人企图发明制造永动机，先是第一类永动机，后是第二类永动机，都成了镜花水月。正是对永动机不可能的论证中，人类发现了能量守恒定律及能量转化的方向性。关于永动机，下列说法正确的是（ ）
A．第一类永动机违背了机械能守恒定律
B．第二类永动机违背了能量守恒定律
C．第二类永动机违背了能量转移转化的不可逆性
D．随着科技的发展和人类的进步，第一类永动机终会成功
11．下列说法不正确的是（ ）
A．第一类永动机违背了能量守恒定律
B．安培提出的“分子电流假说”成功解释了磁化现象
C．普朗克为解释黑体辐射实验规律提出了能量子的假设
D．只要穿过闭合导体回路的磁场发生变化，闭合回路中就一定会产生感应电流
12．下列说法中正确的是（ ）
A．随着科技的发展，永动机是可以制成的
B．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加
C．能量耗散表明，在能量的转化过程中能的总量逐渐减少
D．不用电池、也不用上发条的“全自动”手表，说明能量可以凭空产生的
（多选）13．下列说法正确的是（ ）
A．夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大
B．所有的晶体都有固定的熔点和规则的几何形状
C．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，但气体压强不一定增大
D．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现
E．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
（多选）14．能的转化和守恒定律的认识正确的是（ ）
A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的
D．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了
（多选）15．如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（ ）
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金从热水中吸收的热量
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．叶片在热水中吸收的热量一定大于向空气中释放的热量
E．叶片在热水中吸收的热量一定大于水和转轮获得的动能
（多选）16．下列说法正确的是（ ）
A．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不明显
B．分子间存在的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，但是斥力比引力减小得更快
C．在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性
D．不需要任何动力或燃料，却能不断对外做功的永动机是不可能制成的
E．如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100%
（多选）17．关于永动机不能制成的下列说法正确的是（ ）
A．第一类永动机违反了能量守恒定律
B．第二类永动机违反了能量守恒定律
C．第一类永动机不能制成说明了自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D．第二类永动机不能制成说明了自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
（多选）18．下列关于能量守恒定律的认识正确的是（ ）
A．某种形式的能减少，一定不存在其他形式的能增加
B．某个物体的能量减少，必然有其它形式的能量增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
（多选）19．关于液体和固体，下列说法正确的是（ ）
A．具有各向同性的固体一定是非晶体
B．液体的温度越低，其饱和汽压越小
C．第一类永动机违反了能量守恒定律
D．纳米材料的颗粒半径一定是1nm
E．酒精灯中的酒精能沿灯芯向上升，这与毛细现象有关
（多选）20．下列有关热现象的说法正确的是（ ）
A．没有摩擦的理想热机也不可能把吸收的能量全部转化为机械能
B．分子力随分子间距离增大而增大
C．已知某物质的摩尔质量和密度，可求出阿伏加德罗常数
D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
E．瓶中充满某理想气体，且瓶内压强高于外界压强，在缓慢漏气过程中内外气体的温度均不发生改变，则瓶内气体在吸收热量且分子平均动能不变
21．根据热力学定律和分子动理论，可知理想气体在温度升高时，内能 （填：不变、增大、减小）；第二类永动机不可能制成的主要原因是违背了 ．
题型1 能量守恒定律的内容和应用（热力学方向）
题型2 第一类永动机不可能制成