【綠色通道】高考物理 固體液體氣體的實驗定律 新人教選修33

編輯ppt編輯ppt一、固體1．固體通?？煞譃開_______和________，其結構和性質見下表分類微觀結構宏觀表現外形物理性質晶體單晶體組成晶體的物質微粒(原子、分子、離子)在空間按一定規(guī)則排列——空間點陣幾何形狀天然有規(guī)則各向異性________一定的熔解溫度(熔點)多晶體由無數的晶體微粒(小晶粒)無規(guī)則排列組成無天然規(guī)則的幾何外形各向同性非晶體內部物質微粒是無規(guī)則排列的________一定的熔解溫度編輯ppt2.晶體的微觀結構(1)晶體的微觀結構特點：組成晶體的物質微粒有規(guī)則地、周期性地在空間排列．(2)用晶體的微觀結構解釋晶體的特點晶體有天然的規(guī)則幾何形狀是由于內部微粒________地排列．晶體表現為各向異性是由于從內部任何一點出發(fā)，在不同方向上相等距離內微粒數________．晶體的多型性是由于組成晶體的微粒不同的________形成的．編輯ppt二、液體1．液體的表面張力液體表面具有收縮的趨勢，液體表面各部分間相互吸引的力叫做表面張力．表面張力使液體自動收縮，液體表面有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向和液面________；表面張力的大小除了跟邊界線的________有關外，還跟液體的________、________有關．編輯ppt2．液體的毛細現象浸潤液體在細管里上升的現象和不浸潤液體在細管里下降的現象，稱為毛細現象.浸潤不浸潤附著層分子力表現為斥力分子力表現為引力在毛細管中液面上升而呈凹形液面下降而呈凸形編輯ppt3.液晶的性質特點(1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向異性，又可以自由移動位置，保持了液體的流動性；(2)液晶分子的位置無序使它像液體，排列有序使它像晶體；(3)液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，從另外一個方向看則是雜亂無章的；(4)液晶的物理性質很容易在外界的影響下發(fā)生改變．編輯ppt三、飽和汽和飽和汽壓、相對濕度1．飽和汽和未飽和汽(1)飽和汽：在密閉容器中的液體，不斷地蒸發(fā)，液面上的蒸汽也不斷地凝結，當兩個同時存在的過程達到________時，宏觀的蒸發(fā)停止，這種與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽稱為飽和汽．(2)未飽和汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽稱為未飽和汽．編輯ppt2．飽和汽壓：在一定溫度下飽和汽的分子密度是一定的，因而飽和汽的壓強也是一定的，這個壓強稱做這種液體的飽和汽壓，飽和汽壓隨溫度的升高而增大．3．相對濕度編輯ppt四、氣體1．氣體的三個狀態(tài)參量：________、______、________.2．氣體的實驗定律(1)玻意耳定律①公式：PV＝恒量，或________．②微觀解釋：一定質量的理想氣體，分子的總數是一定的，在溫度保持不變時，分子的平均動能保持不變，氣體的體積減小到原來的幾分之一，氣體的密度就增大到原來的幾倍，因此壓強就增大到原來的幾倍，反之亦然，所以氣體的壓強與體積成反比．編輯ppt②微觀解釋：一定質量的理想氣體，氣體總分子數N不變；氣體體積V不變，則單位體積內的分子數不變；當氣體溫度升高時，說明分子的平均動能增大，則單位時間內跟器壁單位面積上碰撞的分子數增多，且每次碰撞器壁產生的平均沖力增大，因此氣體壓強p將增大．編輯ppt②微觀解釋：一定質量的理想氣體，當溫度升高時，氣體分子的平均動能增加；要保持壓強不變，必須減小單位體積內的分子個數，即增大氣體的體積．編輯ppt(4)理想氣體狀態(tài)方程①理想氣體：任何條件下始終遵守氣體________的氣體，實際氣體在________不太大(與________相比)、________不太低(與________相比)的情況下，可視為理想氣體．②理想氣體無________，其內能僅由________和氣體的________來決定．編輯ppt答案：一、1.晶體非晶體有沒有2.(2)有規(guī)則不同空間排列二、1.(1)相切長度種類溫度三、1.(1)動態(tài)平衡3.壓強四、1.溫度體積壓強2．p1V1＝p2V2(4)實驗定律壓強大氣壓溫度室溫分子勢能溫度物質的量編輯ppt編輯ppt1．氣體分子運動的特點(1)由于氣體分子間的距離較大(約為分子直徑的10倍)，故氣體分子可看做質點．(2)氣體分子間的碰撞十分頻繁．(3)氣體分子運動的統(tǒng)計規(guī)律：某任一時刻，氣體分子沿各方向運動的機會均等，即沿各個方向運動的分子數目相同；大量分子的無規(guī)則運動，其速率按一定規(guī)律分布，即“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律(“中間多”是指處于中間速率的分子數多；“兩頭少”是指速率很大的和速率很小的分子數少．)編輯ppt2．分子的平均動能(1)意義：物質分子由于熱運動而具有的動能的平均值，叫分子平均動能．(2)溫度是分子平均動能的標志．編輯ppt3．氣體壓強的微觀解釋(1)氣體的壓強是由氣體中大量做無規(guī)則運動的分子對器壁頻繁持續(xù)的碰撞產生的．壓強數值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．(2)明確氣體壓強的決定因素氣體分子密集程度與平均動能．編輯ppt4．氣體實驗定律的微觀解釋(1)一定質量的氣體，分子的總數是一定的，在溫度保持不變時，分子的平均動能保持不變，氣體的體積減小到原來的幾分之一，氣體的密集程度就增大到原來的幾倍，因此壓強就增大到原來的幾倍，反之亦然，所以氣體壓強與體積成反比，這就是玻意耳定律．(2)一定質量的氣體，體積保持不變而溫度升高時，分子的平均動能增大，因而氣體壓強增大，溫度降低，情況相反，這就是查理定律所表達的內容．編輯ppt(3)一定質量的氣體，溫度升高時要保持壓強不變，只有增大氣體體積，減小分子的密集程度才行，這就是蓋·呂薩克定律所表達的內容．編輯ppt編輯ppt續(xù)表編輯ppt編輯ppt如圖所示，一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置，金屬圓塊A的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為θ，圓塊的質量為M，不計圓塊與容器內壁之間的摩擦，若大氣壓強為p0，則被圓塊封閉在容器中的氣體的壓強p為()A．p0＋Mgcosθ/SB．p0/cosθ＋Mg/(Scosθ)C．p0＋Mgcos2θ/SD．p0＋Mg/S編輯ppt思路點撥：金屬圓塊處于平衡狀態(tài)，隔離圓塊進行受力分析，根據共點力作用下物體的平衡條件求解．編輯ppt解析：對圓塊進行受力分析：重力Mg，大氣壓的作用力p0S，封閉氣體對它的作用力pS/cosθ，容器側壁的作用力F1和F2，如圖所示．由于不需要求出側壁的作用力，所以只考慮豎直方向合外力為零，就可以求被封閉的氣體壓強．圓塊在豎直方向上合外力為零，有p0S＋Mg＝(pS/cosθ)·cosθ，p＝p0＋Mg/S.答案：D點評：氣體對器壁及活塞的壓力始終垂直于表面，此題中封閉氣體對圓板下表面的壓力斜向上，而非豎直向上．編輯ppt跟蹤訓練1一圓形汽缸靜置于地面上，如圖所示，汽缸筒的質量為M，活塞的質量為m，活塞面積為S，大氣壓強為p0.現將活塞緩慢上提，求汽缸剛離開地面時汽缸內氣體的壓強．(忽略摩擦)編輯ppt編輯ppt某登山運動員在一次攀登珠穆朗瑪峰的過程中，在接近山頂時他裸露在手腕上的防水手表的表盤玻璃突然爆裂了，而手表沒有受到任何撞擊，該手表出廠時給出的參數為：27℃時表內氣體壓強為1.0×105Pa(常溫下的大氣壓強值)，當內外壓強差超過6.0×104Pa時表盤玻璃將爆裂．當時登山運動員攜帶的溫度計的讀數是－21℃，表內氣體體積的變化可忽略不計．(1)通過計算判斷手表的表盤玻璃是向外爆裂還是向內爆裂？(2)當時外界的大氣壓強為多少？編輯ppt思路點撥：對于實際問題，在認真審題的前提下，根據所學知識，從中抽象出理想模型，結合相關規(guī)律求解．解析：(1)取表內封閉氣體為研究對象初狀態(tài)的壓強為p1＝1.0×105Pa溫度為T1＝(273＋27)K＝300K其末狀態(tài)的壓強為p2，溫度為T2＝(273－21)K＝252K解得：p2＝8.4×104Pa如果手表的表盤玻璃是向內爆裂的，則外界的大氣壓強為p0＝p2＋Δp＝8.4×104Pa＋6.0×104Pa＝1.44×105Pa，大于山腳下的大氣壓強(即常溫下的大氣壓強)，這顯然是不可能的，所以可判斷手表的表盤玻璃是向外爆裂的．編輯ppt(2)當時外界的大氣壓強為p0＝p2－Δp＝8.4×104Pa－6.0×104Pa＝2.4×104Pa.答案：(1)手表的表盤玻璃是向外爆裂的(2)2.4×104Pa點評：判斷玻璃向哪側爆裂，應先假設一種情況，求出大氣壓再結合實際，判斷是否合理．編輯ppt跟蹤訓練2(2009·上海單科)如圖所示，粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內有一段水銀柱，右管內氣體柱長為39cm，中管內水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm.先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內水銀面比中管內水銀面高2cm，求：編輯ppt(1)穩(wěn)定后右管內的氣體壓強p；(2)左管A端插入水銀槽的深度h.(大氣壓強p0＝76cmHg)答案：(1)78cmHg(2)7cm編輯ppt如圖甲所示，水平放置的汽缸內壁光滑，活塞厚度不計，在A、B兩處設有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，B左面汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為0.1V0.開始時活塞在B處，缸內氣體的壓強為0.9p0(p0為大氣壓強)，溫度為297K，現緩慢加熱汽缸內氣體，直至399.3K．求：編輯ppt(1)活塞剛離開B處時的溫度TB；(2)缸內氣體最后的壓強p；(3)在乙圖中畫出整個過程的p－V圖線．思路點撥：本題闡述的是一個較為復雜的氣體狀態(tài)變化過程，巧妙地把三個變化過程(等容—等壓—等容)聯系在一起，涉及氣體4個狀態(tài)，12個狀態(tài)參量．由于涉及過程及參量較多，極易混淆而導致錯誤．解題關鍵在于明確變化過程，弄清狀態(tài)參量.編輯ppt狀態(tài)壓強體積溫度變化過程10.9p0V0297K2p0V0T21→2等容變化3p01.1V0T32→3等壓變化4p41.1V0399.3K3→4等容變化編輯ppt解析：(1)加熱汽缸到活塞剛離開B，氣體體積不變編輯ppt(3)如圖所示：答案：(1)330K(2)1.1p0(3)見解析編輯ppt點評：明確研究對象的狀態(tài)及狀態(tài)參量，是解決氣體問題的關鍵．對于圖象問題要知道等壓、等溫、等容過程在p－V、p－T、V－T坐標中圖線特點，找出關鍵的狀態(tài)然后連線畫圖．編輯ppt跟蹤訓練3(2010·江蘇單科)為了將空氣裝入氣瓶內，現將一定質量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體．下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是()編輯ppt答案：B編輯ppt編輯ppt1．關于晶體和非晶體，下列說法中正確的是()A．具有各向同性的物體一定沒有明顯的熔點B．晶體熔化時，溫度不變，則內能也不變C．通常的金屬材料在各個方向上的物理性質都相同，所以這些金屬都是非晶體D．晶體和非晶體在適當條件下可相互轉化答案：D編輯ppt解析：多晶體顯示各向同性，但具有確定的熔點，A錯；晶體熔化時，其溫度雖然不變，但其體積和內部結構可能發(fā)生變化，則內能就可能發(fā)生變化，故B錯；金屬材料雖然顯示各向同性，并不意味著一定是非晶體，可能是多晶體，故C錯；理論和實驗都證明非晶體是不穩(wěn)定狀態(tài)，在適當的條件下會變成晶體，因此選項D正確．編輯ppt2．玻璃燒杯中盛有少許水銀，在太空軌道上運行的宇宙飛船內，水銀在燒杯中呈怎樣的形狀(如圖所示)()答案：D解析：因為水銀不浸潤玻璃，所以在完全失重的情況下，其形狀由表面張力決定．在表面張力作用下表面要收縮至最小，因而最終水銀成球形．編輯ppt3．由飽和汽和飽和汽壓的概念，選出下列結論中哪些是正確的()A．飽和汽和液體之間的動態(tài)平衡，是指汽化和液化同時進行，且進行的速率相等B．一定溫度下飽和汽的密度為一定值，溫度升高，飽和汽的密度增大C．一定溫度下的飽和汽壓，隨飽和汽體積的增大而增大D．飽和汽壓跟絕對溫度成正比編輯ppt答案：AB解析：由動態(tài)平衡概念可知A正確；在一定溫度下，飽和汽的密度是一定的，它隨著溫度升高而增大，故B正確；一定溫度下的飽和汽壓與體積無關，C錯誤；飽和汽壓隨溫度升高而增大，原因是：溫度升高時，飽和汽的密度增大；溫度升高時，氣體分子平均速率增大．理想氣體狀態(tài)方程不適用于飽和汽，飽和汽壓和絕對溫度的關系不成正比，飽和汽壓隨溫度的升高增大得比線性關系更快，D錯誤．編輯ppt4．(2010·廣東理綜)如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．設溫度不變，洗衣缸內水位升高，則細管中被封閉的空氣()A．體積不變，壓強變小B．體積變小，壓強變大C．體積不變，壓強變大D．體積變小，壓強變小編輯ppt答案：B解析：由圖可知空氣被封閉在細管內，水面升高時，根據玻意爾定律，氣體壓強增大，氣體體積減?。庉媝pt5．我國北方冬季需要對房間空氣加熱，設有一房間室內面積為14m2，高為3.0m，室內空氣通過房間縫隙與外界大氣相通．開始時室內空氣溫度為0℃，通過加熱使室內溫度升為20℃.已知氣體在標準狀況下的摩爾體積為22.4L/mol，試估算這個過程中有多少個空氣分子從室內跑出．(保留兩位有效數字)．答案：8.2×1025個編輯ppt編輯ppt6．用真空泵抽出某容器中的空氣，若某容器的容積為V，真空泵一次抽出空氣的體積為V0，設抽氣時氣體溫度不變，容器里原來的空氣壓強為p，抽出n次空氣后容器中空氣的壓強是多少？編輯ppt編輯ppt編輯ppt7．(2010·大連模擬)如圖所示，將導熱汽缸開口向上放置在水平平臺上，活