高中物理電磁感應(yīng)選修熱學(xué)第講固體液體和氣體

高中物理電磁感應(yīng)選修熱學(xué)第講固體液體和氣體第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二本節(jié)目錄基礎(chǔ)再現(xiàn)對點(diǎn)自測知能演練輕巧奪冠考點(diǎn)探究講練互動技法提煉思維升華要點(diǎn)透析直擊高考第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二基礎(chǔ)再現(xiàn)對點(diǎn)自測知識清單一、固體1．分類：固體分為_____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單晶體多晶體非晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)確定確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香形成與轉(zhuǎn)化有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的形態(tài)．同一物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二二、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．(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，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)具有液體的流動性．(2)具有晶體的光學(xué)各向異性．(3)在某個方向上看，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章的．收縮垂直第四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二三、飽和汽濕度1．飽和汽與未飽和汽(1)飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽．(2)未飽和汽：沒有達(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關(guān)．第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二四、氣體1．氣體分子運(yùn)動的特點(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)到的整個空間．(2)分子做無規(guī)則的運(yùn)動，速率有大有小，且時刻變化，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，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．較大減少增加增大第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二2．氣體實(shí)驗(yàn)三定律第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二熱身體驗(yàn)1.關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是(

)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第十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二2－1.關(guān)于液體的表面現(xiàn)象,下列說法正確的是(

)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C．液體表面層分子之間只有引力而無斥力D．液體有使其表面積收縮到最小的趨勢2－2.關(guān)于液晶，下列說法中正確的有(

)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第十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二3－2.(2011·高考海南卷改編)關(guān)于空氣濕度，下列說法正確的是()A．當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大B．當(dāng)人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小C．空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的濃度表示D．空氣的相對濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二4．1859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()第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二5．為了將空氣裝入氣瓶內(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程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是()第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二熱身體驗(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；B項(xiàng)中是解釋的各向異性，故B錯；只有單晶體具有各向異性的特點(diǎn)，C錯；同一物質(zhì)微?？梢孕纬刹煌目臻g分布，D正確．2－1.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，故D正確．2－2.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．3－1.答案：A第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二一、氣體分子的運(yùn)動特點(diǎn)與統(tǒng)計(jì)規(guī)律要點(diǎn)透析直擊高考?xì)怏w分子的運(yùn)動特點(diǎn)①大量分子無規(guī)則運(yùn)動，使氣體分子頻繁碰撞．例如標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1個空氣分子在1s內(nèi)跟其他空氣分子碰撞的次數(shù)達(dá)65億次②正是“頻繁碰撞”，造成氣體分子不斷地改變運(yùn)動方向，使得每個氣體分子可自由運(yùn)動的行程極短(理論研究指出，通常情況下氣體分子自由運(yùn)動行程的數(shù)量級僅為10－8m)，整體上呈現(xiàn)為雜亂無章的運(yùn)動③分子運(yùn)動的雜亂無章，使得分子在各個方向運(yùn)動的機(jī)會均等第十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二統(tǒng)計(jì)規(guī)律內(nèi)容在一定狀態(tài)下,氣體的大多數(shù)分子的速率都在某個數(shù)值附近,速率離開這個數(shù)值越遠(yuǎn)，具有這種速率的分子就越少，即氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布特征，很像伽爾頓板實(shí)驗(yàn)中各小格中落入小球數(shù)目的分布正態(tài)分布曲線第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二即時應(yīng)用1

(2012·高考江蘇卷)密閉在鋼瓶中的理想氣體，溫度升高時壓強(qiáng)增大．從分子動理論的角度分析，這是由于分子熱運(yùn)動的________增大了．該氣體在溫度T1、T2時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：溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志,溫度升高時分子平均動能增大,大速率的分子占總分子數(shù)的比例增大,故T1小于T2.答案：平均動能小于第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二二、氣體實(shí)驗(yàn)定律圖象第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二特別提醒：在應(yīng)用氣體圖象分析問題時，一定要看清縱、橫坐標(biāo)所代表的物理量.同時要注意橫坐標(biāo)表示的是攝氏溫度還是熱力學(xué)溫度.第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二即時應(yīng)用2

(2013·莆田檢測)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過一系列過程,如圖所示.下列說法中正確的是(

)A．a(chǎn)→b過程中，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小B．b→c過程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大C．c→a過程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積變小D．c→a過程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小答案：A第二十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二即時應(yīng)用3(2012·高考重慶卷)如圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測溫裝置示意圖，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)減小第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二考點(diǎn)探究講練互動例1第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二【解題指南】解答本題時應(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)生變化時需要考慮分子間力的作用,分子勢能和體積有關(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錯誤．溫度升高時，分子的平均動能增大,但不是每一個分子動能都增大，C錯誤．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即呈球狀，D正確．【答案】D第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二考點(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四個過程，其中bc的延長線通過原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在(

)A．a(chǎn)b過程中不斷減小B．bc過程中保持不變C．cd過程中不斷增加D．da過程中保持不變【解析】由圖象可知a→b溫度不變，壓強(qiáng)減小，所以體積增大，b→c是等容變化，體積不變，因此只有B正確．【答案】B例2第三十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二【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平衡狀態(tài)，它對應(yīng)著三個狀態(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)變化的一個過程．(2)在V－T圖象(或p－T圖象)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小，可以比較這兩個狀態(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．第三十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二考點(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．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60mm.打開閥門S，整個系統(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．例3第三十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二(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，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫．第三十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第三十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二【答案】(1)180mmHg

(2)364K第三十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二【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．第三十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二方法技巧

汽缸類問題求解方法【范例】

(9分)如圖所示，兩個可導(dǎo)熱的汽缸①豎直放置,它們的底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)．兩汽缸各有一個活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與汽缸無摩擦，活塞的下方為理想氣體，上方為真空②.當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時③，兩活塞位于同一高度h.已知m1＝3m，m2＝2m，現(xiàn)在兩活塞上同時各放一質(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