高中物理電磁感應(yīng)選修3-3熱學(xué)第2講固體、液體和氣體.ppt

第2講 固體、液體和氣體,本節(jié)目錄,基礎(chǔ)再現(xiàn)對(duì)點(diǎn)自測(cè),知能演練輕巧奪冠,考點(diǎn)探究講練互動(dòng),技法提煉思維升華,要點(diǎn)透析直擊高考,知識(shí)清單 一、固體 1分類：固體分為_(kāi)和_兩類晶體分_和_ 2晶體與非晶體的比較,晶體,非晶體,單晶體,多晶體,二、液體 1液體的表面張力 (1)作用：液體的表面張力使液面具有_的趨勢(shì) (2)方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線_ (3)大小：液體的溫度越高，表面張力越??；液體中溶有雜質(zhì)時(shí)，表面張力變??；液體的密度越大，表面張力越大 2液晶的物理性質(zhì) (1)具有液體的流動(dòng)性 (2)具有晶體的光學(xué)各向異性 (3)在某個(gè)方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無(wú)章的,收縮,垂直,三、飽和汽 濕度 1飽和汽與未飽和汽 (1)飽和汽：與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽 (2)未飽和汽：沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽 2飽和汽壓 (1)定義：飽和汽所具有的壓強(qiáng) (2)特點(diǎn)：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無(wú)關(guān),四、氣體 1氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) (1)氣體分子間距_，分子力可以忽略，因此分子間除碰撞外不受其他力的作用，故氣體能充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間 (2)分子做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，且時(shí)刻變化，大量分子的速率按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布 (3)溫度升高時(shí)，速率小的分子數(shù)_，速率大的分子數(shù)_，分子的平均速率將_，但速率分布規(guī)律不變,較大,減少,增加,增大,2氣體實(shí)驗(yàn)三定律,熱身體驗(yàn) 1.關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是( ) A有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體 B晶體的各向同性是由于組成它的微粒是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性 C晶體一定具有各向異性的特點(diǎn) D某些物質(zhì)微粒能夠形成幾種不同的空間分布,21.關(guān)于液體的表面現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是( ) A液體表面層的分子分布比內(nèi)部密 B液體有使其體積收縮到最小的趨勢(shì) C液體表面層分子之間只有引力而無(wú)斥力 D液體有使其表面積收縮到最小的趨勢(shì) 22.關(guān)于液晶，下列說(shuō)法中正確的有( ) A液晶是一種晶體 B液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性 C液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化 D液晶的光學(xué)性質(zhì)隨光照的變化而變化,32.(2011高考海南卷改編)關(guān)于空氣濕度，下列說(shuō)法正確的是( ) A當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大 B當(dāng)人們感到干燥時(shí)，空氣的相對(duì)濕度一定較小 C空氣的絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的濃度表示 D空氣的相對(duì)濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比,41859年麥克斯韋從理論上推導(dǎo)出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來(lái)有許多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一規(guī)律若以橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比下面四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是( ),5為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體下列圖象能正確表示該過(guò)程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是( ),熱身體驗(yàn)答案與解析,1解析：選D.機(jī)械加工可以使任何固體具有規(guī)則幾何外形,故A錯(cuò)；B項(xiàng)中是解釋的各向異性，故B錯(cuò)；只有單晶體具有各向異性的特點(diǎn)，C錯(cuò)；同一物質(zhì)微?？梢孕纬刹煌目臻g分布，D正確 21.解析：選D.液體表面層的分子稀疏，分子力表現(xiàn)為引力，具有使表面積收縮到最小的趨勢(shì)，故D正確 22.解析：選D.液晶是一種分子排列有一定規(guī)則但不穩(wěn)定的流體,光學(xué)性質(zhì)隨溫度、光照的變化而變化，故D正確 31.答案：A,一、氣體分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)與統(tǒng)計(jì)規(guī)律,即時(shí)應(yīng)用1 (2012高考江蘇卷)密閉在鋼瓶中的理想氣體，溫度升高時(shí)壓強(qiáng)增大從分子動(dòng)理論的角度分析，這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的_增大了該氣體在溫度T1、T2時(shí)的分子速率分布圖象如圖所示， 則T1_(選填“大于” 或“小于”)T2. 解析：溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志,溫度升高時(shí)分子平均動(dòng)能增大,大速率的分子占總分子數(shù)的比例增大,故T1小于T2. 答案：平均動(dòng)能 小于,二、氣體實(shí)驗(yàn)定律圖象,特別提醒：在應(yīng)用氣體圖象分析問(wèn)題時(shí)，一定要看清縱、橫坐標(biāo)所代表的物理量.同時(shí)要注意橫坐標(biāo)表示的是攝氏溫度還是熱力學(xué)溫度.,即時(shí)應(yīng)用2 (2013莆田檢測(cè))一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程,如圖所示.下列說(shuō)法中正確的是( ) Aab過(guò)程中，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小 Bbc過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大 Cca過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積變小 Dca過(guò)程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小 答案：A,即時(shí)應(yīng)用3 (2012高考重慶卷)如圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣若玻璃管內(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是( ) A溫度降低，壓強(qiáng)增大 B溫度升高，壓強(qiáng)不變 C溫度升高，壓強(qiáng)減小 D溫度不變，壓強(qiáng)減小,【解題指南】 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)晶體和非晶體的性質(zhì)，多晶體與單晶體的區(qū)別 (2)固體和液體的內(nèi)能與體積及溫度有關(guān) (3)液體的性質(zhì)與其對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象 【解析】 液晶是一類處于液態(tài)和固態(tài)之間的特殊物質(zhì)，其分子間的作用力較強(qiáng)，在體積發(fā)生變化時(shí)需要考慮分子間力的作用,分子勢(shì)能和體積有關(guān)，A正確晶體分為單晶體和多晶體，單晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，多晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，B錯(cuò)誤溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大,但不是每一個(gè)分子動(dòng)能都增大，C錯(cuò)誤露珠由于受到表面張力的作用,表面積有收縮到最小的趨勢(shì)即呈球狀，D正確 【答案】 D,考點(diǎn)2 氣體狀態(tài)變化的圖象 一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過(guò)程，其中bc的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在( ) Aab過(guò)程中不斷減小 Bbc過(guò)程中保持不變 Ccd過(guò)程中不斷增加 Dda過(guò)程中保持不變 【解析】 由圖象可知ab溫度不變，壓強(qiáng)減小，所以體積增大，bc是等容變化，體積不變，因此只有B正確 【答案】 B,【方法總結(jié)】 氣體狀態(tài)變化的圖象的應(yīng)用技巧 (1)求解氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)明確圖象上的點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個(gè)平衡狀態(tài)，它對(duì)應(yīng)著三個(gè)狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過(guò)程 (2)在VT圖象(或pT圖象)中，比較兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小，可以比較這兩個(gè)狀態(tài)到原點(diǎn)連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(qiáng)(或體積)越??；斜率越小，壓強(qiáng)(或體積)越大,考點(diǎn)3 氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用 (2012高考新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0 的水槽中，B的容積是A的3倍閥門S將A和B兩部分隔開(kāi)A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60 mm.打開(kāi)閥門S，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后,U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等假設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積,(1)求玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)(以mmHg為單位)； (2)將右側(cè)水槽的水從0 加熱到一定溫度時(shí)，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60 mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫,【答案】 (1)180 mmHg (2)364 K,【方法總結(jié)】 應(yīng)用氣體定律或狀態(tài)方程解題的一般步驟 (1)明確研究對(duì)象(即選取一定質(zhì)量的氣體)； (2)確定氣體在始、末狀態(tài)的參量，若為兩部分氣體，注意找它們參量之間的關(guān)系； (3)結(jié)合氣體定律或狀態(tài)方程列式求解； (4)討論結(jié)果的合理性,方法技巧 汽缸類問(wèn)題求解方法 【范例】 (9分)如圖所示，兩個(gè)可導(dǎo)熱的汽缸豎直放置,它們的底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)兩汽缸各有一個(gè)活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與汽缸無(wú)摩擦，活塞的下方為理想氣體，上方為真空.當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位于同一高度h.已知m13m，m22m，現(xiàn)在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的 物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩 活塞的高度差是多少？(假定環(huán) 境的溫度始終保持為T0),尋規(guī)探法 批注：汽缸內(nèi)氣體與外界溫度保持相同； 批注：氣體壓強(qiáng)等于活塞重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)； 批注：兩部分氣體初狀態(tài)壓強(qiáng)相等，活塞處于力學(xué)平衡狀態(tài)； 批注：分析兩活塞再次平衡時(shí)氣體所處狀態(tài)； 批注：氣體溫度恒為T0，做等溫變化，利用玻意耳定律求解,【方法提煉】 幾種常見(jiàn)類型的處理方法 (1)系統(tǒng)處于力學(xué)平衡狀態(tài)，需綜合應(yīng)用氣體定律和物體的平衡條件解題. (2)氣體系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)，需要綜合應(yīng)用氣體定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題.