高三物理熱學(xué)復(fù)習(xí)

1、熱學(xué)一 專題要點(diǎn)第一部分：分子動(dòng)理論1. 物質(zhì)是由大量分子組成。（1）分子體積很小，質(zhì)量小。（2）油膜法測分子直徑：（3）阿伏伽德羅常量：（4）微觀物理量的估算問題： 2. 分子永不停息做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)：（1）實(shí)驗(yàn)依據(jù)：擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)。（2）布朗運(yùn)動(dòng)：是指懸浮在液體中微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)成因：液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，對固體小顆粒碰撞不平衡。影響布朗運(yùn)動(dòng)劇烈程度因素：微粒小，溫度高，布朗運(yùn)動(dòng)劇烈3. 分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力 （1）分子力：分子間引力和斥力的合力，即表現(xiàn)出的分子力。 （2）分子間作用力的變化：f引、f斥隨r變化而反相變化，但斥力比引力變化更快。第二部分：內(nèi)能、熱和功

2、1. 內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和相互作用勢能的總和。（1）分子動(dòng)能：分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能。（單個(gè)分子動(dòng)能無意義，整體統(tǒng)計(jì)）分子平均動(dòng)能：標(biāo)志，溫度T，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大。（2）分子勢能：由分子間相互作用和分子間距離決定的能量。分子間距離變化時(shí)，分子勢能變化。如書上表述：通常情況下，rr0，當(dāng)r變化時(shí)，分子勢能增加。當(dāng)rr0，分子勢能最小。分子勢能與宏觀上物體體積有關(guān)。（3）物體內(nèi)能：綜合考慮：分子數(shù)N，溫度T，體積V。物體溫度相同，內(nèi)能一定相同（×）理想氣體內(nèi)能：理想氣體分子間無相互作用力，無分子勢能，其內(nèi)能僅是分子動(dòng)能總和，與分子數(shù)N，溫度T有關(guān)。對一定質(zhì)量理想氣

3、體，內(nèi)能僅由溫度T決定（4）內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別：物體內(nèi)能是物體內(nèi)大量分子所具有動(dòng)能和勢能的總和，宏觀上取決于分子數(shù)N，溫度，體積。物體機(jī)械能是物體整體運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能和勢能總和，取決于質(zhì)量m，速度v，高度h，形變。2. 改變內(nèi)能的兩種方法：做功和熱傳遞 結(jié)果等效，都能改變內(nèi)能 （2）內(nèi)能與熱量區(qū)別：內(nèi)能狀態(tài)量，熱量是過程量，只有發(fā)生熱傳遞，內(nèi)能發(fā)生變化時(shí)，才有吸收或放出熱量。3. 內(nèi)能變化熱力學(xué)第一定律狀態(tài)變化過程通常是做功和熱傳遞同時(shí)發(fā)生，系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于外界對系統(tǒng)做功與熱傳遞系統(tǒng)從外界吸收熱量的總和。4. 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體

4、（熱傳遞），或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式（做功）。即熱力學(xué)第一定律。注：第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成。5. 熱力學(xué)第二定律：自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的過程都具有方向性，是不可逆的。熱傳遞中，熱量自發(fā)的從高溫物體傳向低溫物體。功可以完全生熱，即機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其它變化。（空調(diào)制冷，消耗電能做功）不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其它變化。（理想氣體等溫膨脹，體積變大）不存在熱效率為100%的熱機(jī)（熱機(jī)的工作物質(zhì)是汽油從高溫?zé)嵩传@得熱量，只能一部分用來做功，另一部分熱量要排給大氣，即熱機(jī)肯定要排出熱量。）6. 第二類永動(dòng)機(jī)（從單一熱

5、源不斷吸收熱量。使其完全轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī)）不可能制成，違背了熱力學(xué)第二定律 7. 熱力學(xué)第三定律：絕對零度（0 k）不可能達(dá)到。 第三部分：氣體壓強(qiáng)、體積、溫度間的關(guān)系1. 氣體狀態(tài)參量：（1）體積V（氣體幾何參量）一定質(zhì)量氣體所占據(jù)容器的容積。（并不是氣體分子體積的總和） （2）溫度T（t）（氣體熱學(xué)參量）攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)關(guān)系：T273t（3）壓強(qiáng)p（氣體力學(xué)參量）氣體分子頻繁碰撞器壁，作用在器壁單位時(shí)間單位面積上的壓力 溫度一定，氣體體積?。ǚ肿訑?shù)密度大，單位體積的分子數(shù)）碰撞分子數(shù)大，壓強(qiáng)大。體積一定，溫度越高，分子碰撞力越大，壓強(qiáng)大。2. 氣體、壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系：（2）熱力學(xué)第

6、一定律應(yīng)用： 二 考綱要求考點(diǎn)要求考點(diǎn)解讀分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)本章的重點(diǎn)內(nèi)容：熱力學(xué)定律、理想氣體實(shí)驗(yàn)定律阿伏加德羅常數(shù)氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布溫度所分子平均動(dòng)能的標(biāo)志、內(nèi)能固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體液晶的微觀結(jié)構(gòu)液體的表面張力現(xiàn)象氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體飽和蒸氣、未飽和蒸氣和飽和蒸氣壓相對濕度熱力學(xué)第一定律能量守恒定律熱力學(xué)第二定律用油膜法估測分子的大小 三 教法指引此專題復(fù)習(xí)時(shí)，可以先讓學(xué)生完成相應(yīng)的習(xí)題，在精心批閱之后以題目帶動(dòng)知識點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)提煉講解。這一專題絕大多數(shù)知識點(diǎn)要求不是很高，但是比較雜亂，學(xué)生易于掌握每個(gè)知識點(diǎn)，但是不易掌握全面。二輪復(fù)習(xí)時(shí)還是要穩(wěn)扎穩(wěn)打

7、，從基本知識出發(fā)再進(jìn)行總結(jié)提升。四 知識網(wǎng)絡(luò) 五 典例精析題型1.（氣體）下列說法正確的是A. 氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B. 氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的平均沖量C. 氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小D. 單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大解析：根據(jù)壓強(qiáng)的定義A正確,B錯(cuò).氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小,說明溫度降低,但不能說明壓強(qiáng)也一定減小,C錯(cuò).單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強(qiáng)減小,D錯(cuò)。題型2.（布朗運(yùn)動(dòng)）做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測記錄如圖。圖中記錄的是www.A分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的

8、情況B某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖線D按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而非分子的運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運(yùn)動(dòng)軌跡，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，對于某個(gè)微粒而言在不同時(shí)刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個(gè)時(shí)刻的速度，故也就無法描繪其速度-時(shí)間圖線，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；故只有D項(xiàng)正確。題型3.（內(nèi)能）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與分子間勢能分別取決于氣體的A溫度和體積B體積和壓強(qiáng)C溫度和壓強(qiáng)D壓強(qiáng)和溫度解析：由于溫度是分子平均動(dòng)

9、能的標(biāo)志，所以氣體分子的動(dòng)能宏觀上取決于溫度；分子勢能是由于分子間引力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積。因此答案A正確。 題型4.（氣體狀態(tài)方程）如圖為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為DVA、DVB，壓強(qiáng)變化量為DpA、DpB，對液面壓力的變化量為DFA、DFB，則A水銀柱向上移動(dòng)了一段距離BDVADVBCDpADpBDDFADFB解析：首先假設(shè)液柱不動(dòng)，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：；對氣體B：，又初始狀態(tài)滿足，可見使A、B升高相同溫度，因此，因此 液柱將向上移動(dòng)，A正

10、確，C正確；由于氣體的總體積不變，因此DVA=DVB，所以B、D錯(cuò)誤。題型5. （熱學(xué)基礎(chǔ)知識）（1）遠(yuǎn)古時(shí)代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過 方式改變物體的內(nèi)能，把 轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。（2）某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時(shí)后取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水的 ，溫度 ，體積 。解析：做功可以增加物體的內(nèi)能；當(dāng)用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，

11、增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程可知，氣體體積增大。（1）做功，機(jī)械能；(2)熱量，升高，增大題型6.（物質(zhì)是由大量分子組成的）在國際單位制中,金屬銅的密度為,它的摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則下列結(jié)論正確是 ( )A.1 kg銅所含銅原子的數(shù)目是NAB.1 m3的銅所含銅原子的數(shù)目是NA/MC.1個(gè)銅原子占有的體積是M/NA D.1個(gè)銅原子的質(zhì)量是/NA解析：BC 題型7.（分子做永不停息的熱運(yùn)動(dòng)）從比較暗的房間里觀察到入射陽光的細(xì)光束中有懸浮在空氣里的微粒,這些微粒的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)嗎？為什么？解析：只有足夠小的顆粒才能產(chǎn)生顯著的布朗運(yùn)動(dòng),用肉眼是不能看到布朗運(yùn)動(dòng)的,只有在顯微鏡

12、下才能看到.這些微粒在空氣里的運(yùn)動(dòng)不屬布朗運(yùn)動(dòng).因?yàn)檫@些肉眼所能看到的微粒在微觀領(lǐng)域里是屬于大體積的,它所受到各方面空氣分子的撞擊作用幾乎相平衡,微粒的運(yùn)動(dòng)主要是由于受到空氣對流、擾動(dòng)和受到重力、浮力作用等多種影響而形成的. 題型8. （p、V、T間的關(guān)系）很多家庭都用壇子腌菜.腌菜用的壇子要求密閉性良好,否則里面的菜就容易壞.怎樣才能選到一個(gè)不漏氣的壇子呢?在民間流行一種這樣的方法:先在壇子邊緣的水槽中灌上水,然后將一張點(diǎn)燃的紙丟進(jìn)壇里,稍等片刻再合上壇子蓋,如圖所示,這時(shí)槽中的水如果能被吸進(jìn)壇子里面,說明壇子不漏氣;如果水不能被吸進(jìn)壇子里面,說明壇子漏氣.試說明這種方法的原理.解析： 將點(diǎn)

13、燃的紙張丟進(jìn)壇中,壇子內(nèi)的氣體溫度升高,這時(shí)再合上壇子蓋,壇子內(nèi)的火焰在燒完壇內(nèi)的氧氣后很快熄滅,壇子內(nèi)的氣體迅速降溫,如果壇子不漏氣,根據(jù)氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系,隨著溫度下降,壇內(nèi)氣體的壓強(qiáng)隨之減小,使外界的大氣壓大于壇內(nèi)氣體壓強(qiáng),槽中的水被“吸”進(jìn)壇中,如果某處漏氣,則壇子內(nèi)外相通,合上蓋子后,內(nèi)外沒有壓強(qiáng)差,水就不能被吸進(jìn)去. 題型9. （油膜法估測分子的大?。┯糜湍しü罍y油酸分子的大小,實(shí)驗(yàn)器材有:濃度為0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的45×50 cm2淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙. (1)下面是實(shí)驗(yàn)步驟,請?zhí)顚懰钡牟襟ECA.用滴管將濃度為0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下滴入1 mL油酸酒精溶液時(shí)的滴數(shù)NB.將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上