高中物理電磁感應選修3-3熱學第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,基礎再現(xiàn)對點自測,知能演練輕巧奪冠,考點探究講練互動,技法提煉思維升華,要點透析直擊高考,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,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?。阂后w的溫度越高，表面張力越??；液體中溶有雜質時，表面張力變小；液體的密度越大，表面張力越大 2液晶的物理性質 (1)具有液體的流動性 (2)具有晶體的光學各向異性 (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,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 (2)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關,四、氣體 1氣體分子運動的特點 (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到的整個空間 (2)分子做無規(guī)則的運動，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,2氣體實驗三定律,熱身體驗 1.關于晶體和非晶體，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 D某些物質微粒能夠形成幾種不同的空間分布,21.關于液體的表面現(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 22.關于液晶，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液晶的光學性質隨溫度的變化而變化 D液晶的光學性質隨光照的變化而變化,32.(2011高考海南卷改編)關于空氣濕度，下列說法正確的是( ) A當人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大 B當人們感到干燥時，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之比,41859年麥克斯韋從理論上推導出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律若以橫坐標v表示分子速率，縱坐標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內(nèi),現(xiàn)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( ),熱身體驗答案與解析,1解析：選D.機械加工可以使任何固體具有規(guī)則幾何外形,故A錯；B項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，C錯；同一物質微?？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，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,光學性質隨溫度、光照的變化而變化，故D正確 31.答案：A,一、氣體分子的運動特點與統(tǒng)計規(guī)律,即時應用1 (2012高考江蘇卷)密閉在鋼瓶中的理想氣體，溫度升高時壓強增大從分子動理論的角度分析，這是由于分子熱運動的_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,二、氣體實驗定律圖象,特別提醒：在應用氣體圖象分析問題時，一定要看清縱、橫坐標所代表的物理量.同時要注意橫坐標表示的是攝氏溫度還是熱力學溫度.,即時應用2 (2013莆田檢測)一定質量的理想氣體經(jīng)過一系列過程,如圖所示.下列說法中正確的是( ) Aab過程中，氣體體積增大，壓強減小 Bbc過程中，氣體壓強不變，體積增大 Cca過程中，氣體壓強增大，體積變小 Dca過程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小 答案：A,即時應用3 (2012高考重慶卷)如圖為伽利略設計的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導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，壓強增大 B溫度升高，壓強不變 C溫度升高，壓強減小 D溫度不變，壓強減小,【解題指南】 解答本題時應注意以下三點： (1)晶體和非晶體的性質，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 (3)液體的性質與其對應的現(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，其分子間的作用力較強，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，A正確晶體分為單晶體和多晶體，單晶體物理性質表現(xiàn)為各向異性，多晶體物理性質表現(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,考點2 氣體狀態(tài)變化的圖象 一定質量理想氣體的狀態(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，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在( ) Aab過程中不斷減小 Bbc過程中保持不變 Ccd過程中不斷增加 Dda過程中保持不變 【解析】 由圖象可知ab溫度不變，壓強減小，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】 氣體狀態(tài)變化的圖象的應用技巧 (1)求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題，應當明確圖象上的點表示一定質量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應著三個狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程 (2)在VT圖象(或pT圖象)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(或體積)大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(或體積)越??；斜率越小，壓強(或體積)越大,考點3 氣體實驗定律的應用 (2012高考新課標全國卷)如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡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60 mm.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U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積,(1)求玻璃泡C中氣體的壓強(以mmHg為單位)； (2)將右側水槽的水從0 加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60 mm，求加熱后右側水槽的水溫,【答案】 (1)180 mmHg (2)364 K,【方法總結】 應用氣體定律或狀態(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系； (3)結合氣體定律或狀態(tài)方程列式求解； (4)討論結果的合理性,方法技巧 汽缸類問題求解方法 【范例】 (9分)如圖所示，兩個可導熱的汽缸豎直放置,它們的底部由一細管連通(忽略細管的容積)兩汽缸各有一個活塞，質量分別為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.當氣體處于平衡狀態(tài)時，兩活塞位于同一高度h.已知m13m，m22m，現(xiàn)在兩活塞上同時各放一質量為m的 物塊，求氣體再次達到平衡后兩 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：氣體壓強等于活塞重力產(chǎn)生的壓強； 批注：兩部分氣體初狀態(tài)壓強相等，活塞處于力學平衡狀態(tài)； 批注：分析兩活塞再次平衡時氣體所處狀態(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】 幾種常見類型的處理方法 (1)系統(tǒng)處于力學平衡狀態(tài)，需綜合應用氣體定律和物體的平衡條件解題. (2)氣體系統(tǒng)處于力學非平衡狀態(tài)，需要綜合應用氣體定律和牛頓運動定律解題.