2019年高中物理必修2第2章能的轉(zhuǎn)化與守恒第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展學(xué)案魯科版

1、魯科版 2018-2019 學(xué)年高中物理必修 2 學(xué)案含答案1第 4 節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展 能源與可持續(xù)發(fā)展學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心提煉1.了解能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性。2.知道熱機的作用和效率。3.了解能源的種類、開發(fā)及可持續(xù)發(fā)展。4.知道節(jié)約能源和環(huán)境保護3 個概念——熱機、熱機的效率、能源1 個規(guī)律——能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性一、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性閱讀教材第 39 頁“能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性”部分，了解能量轉(zhuǎn)化的方向性，知道熱機的效率不可能

2、達到 100%。1.能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有方向性的不可逆的過程。(1)機械能與內(nèi)能間轉(zhuǎn)化的方向性：機械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，反過來，內(nèi)能不可能自發(fā)地并不引起任何變化地完全變?yōu)闄C械能。(2)熱傳遞過程中的方向性：在熱傳遞的過程中，內(nèi)能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不能自動地從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移。2.熱機(1)熱機的作用是將內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機械能。有了熱機，人們才得以利用自然界蘊藏的豐富

3、的內(nèi)能來做功。(2)熱機的效率不可能達到 100%。但經(jīng)過歷代科學(xué)家的努力，已經(jīng)提高了許多。截止目前熱機的效率仍然大有潛力可挖。(3)自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有方向性的不可逆過程。機械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；反過來，內(nèi)能不可能自動地并不引起任何變化地完全轉(zhuǎn)化為機械能。思維拓展(1)熱量能否從低溫物體向高溫物體傳遞？(2)內(nèi)能能否全部轉(zhuǎn)化為機械能？答案 (1)熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，只不過不能自發(fā)進行。魯科版

4、 2018-2019 學(xué)年高中物理必修 2 學(xué)案含答案3程都具有方向性，是不可逆的。3.對于“自發(fā)”的理解(1)“自發(fā)”是指不需要任何第三者的介入、不會對任何第三者產(chǎn)生任何影響，也就是指沒有任何外界的影響或幫助。熱量會從高溫物體傳向低溫物體，這就是“自發(fā)”的方向。(2)機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這個過程是“自發(fā)”的方向，但相反的過程不可能自發(fā)地進行而不引起任何變化。[精典示例][例 1] 下列過程中，可能發(fā)生的是( )A.某工作物質(zhì)從

5、高溫?zé)嵩次?20 kJ 的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機械能，而沒有引起其他變化B.打開一高壓密閉容器，其內(nèi)氣體自發(fā)逸出后又自發(fā)逸進去，恢復(fù)原狀C.利用其他手段，使低溫物體的溫度更低，高溫物體的溫度更高D.將兩瓶不同液體互溶，然后又自發(fā)地各自分開解析 某工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次?20 kJ 的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機械能，而沒有引起其他變化，這是不可能的，則 A 錯誤；能量傳遞具有方向性，則 B、D 錯誤；可以利用其他手段，使低溫物體溫度更低，高溫物體的

6、溫度更高，如空調(diào)，則 C 正確。答案 C利用能量轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移解題的思路方法(1)能量既可通過做功的方式實現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化，也可在同一物體的不同部分或不同物體間進行轉(zhuǎn)移。(2)自發(fā)進行的能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化都具有方向性。(3)熱機的效率總小于 100%。(4)能量在轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變，即遵循能量守恒定律。能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展[要點歸納]1.人類與能源的關(guān)系(1)有利方面：能源的利用給人類的生活帶來了極大的改善，人類社會