高中物理 8.4《氣體熱現(xiàn)象的微觀解釋》課時練5 新人教版選修33.doc

2014高中物理 8.4氣體熱現(xiàn)象的微觀解釋課時練5 新人教版選修3-31個別事物的出現(xiàn)具有_，但大量事物出現(xiàn)的機(jī)會卻遵從一定的_2由于氣體分子間的距離比較大，分子間的作用力很弱，通常認(rèn)為，氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做_，因而氣體會充滿它所能達(dá)到的整個空間分子之間頻繁地發(fā)生碰撞，使每個分子的速度大小和方向頻繁地改變，造成氣體分子做_3分子的運(yùn)動雜亂無章，在某一時刻，向著任何一個方向運(yùn)動的分子都有，而且向著各個方向運(yùn)動的氣體分子數(shù)目都_；氣體分子的速率各不相同，但遵守速率分布規(guī)律，即呈現(xiàn)“_”的分布規(guī)律而且_，分子的熱運(yùn)動越激烈4氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁的_而產(chǎn)生的氣體的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于大量氣體分子作用在器壁_的平均作用力單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)越多，分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)就越多，壓強(qiáng)就越_；溫度越高，氣體分子運(yùn)動的平均動能越大，每個分子對器壁碰撞的作用力就會越_，氣體的壓強(qiáng)也就越_由此可知：氣體的壓強(qiáng)由氣體分子的_和_決定5(1)一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是_的在這種情況下，體積減小時，分子的_，氣體的壓強(qiáng)就_這就是對玻意耳定律的微觀解釋(2)一定質(zhì)量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的密集程度_在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能_，氣體的壓強(qiáng)就_這就是對查理定律的微觀解釋(3)一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能_；只有氣體的體積同時_，使分子的密集程度_，才能保持壓強(qiáng)不變這就是蓋呂薩克定律的微觀解釋6關(guān)于氣體分子，下列說法中正確的是()a由于氣體分子間的距離很大，氣體分子在任何情況下都可以視為質(zhì)點(diǎn)b氣體分子除了碰撞以外，可以自由地運(yùn)動c氣體分子之間存在相互斥力，所以氣體對容器壁有壓強(qiáng)d在常溫常壓下，氣體分子間的相互作用力可以忽略7對于氣體分子的運(yùn)動，下列說法正確的是()a一定溫度下某理想氣體的分子碰撞十分頻繁，但同一時刻，每個分子的速率都相等b一定溫度下某理想氣體的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子數(shù)目相對較少c一定溫度下某理想氣體的分子做雜亂無章的運(yùn)動可能會出現(xiàn)某一時刻所有分子都朝同一方向運(yùn)動的情況d一定溫度下的某理想氣體，當(dāng)溫度升高時，其中某10個分子的動能可能減少【概念規(guī)律練】知識點(diǎn)一氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn)1為什么氣體既沒有一定的體積，也沒有一定的形狀？知識點(diǎn)二氣體溫度的微觀意義2如圖1所示為一定質(zhì)量的氧氣分子在0和100兩種不同情況下的速率分布情況，由圖可以判斷以下說法中正確的是()圖1a溫度升高，所有分子的運(yùn)動速率均變大b溫度越高，分子的平均速率越小c0和100氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布特點(diǎn)d100的氧氣與0的氧氣相比，速率大的分子所占比例較大知識點(diǎn)三氣體壓強(qiáng)的微觀意義3在一定溫度下，當(dāng)一定量氣體的體積增大時，氣體的壓強(qiáng)減小，這是由于()a單位體積內(nèi)的分子數(shù)變少，單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)減少b氣體分子的密集程度變小，分子對器壁的吸引力變小c每個分子對器壁的平均撞擊力都變小d氣體分子的密集程度變小，單位體積內(nèi)分子的重量變小4.圖2如圖2所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器，甲中裝有與容器容積相等的水，乙中充滿空氣，試問：(1)兩容器各側(cè)壁壓強(qiáng)的大小關(guān)系及壓強(qiáng)的大小決定于哪些因素？(容器容積恒定)(2)若讓兩容器同時做自由落體運(yùn)動，容器側(cè)壁上所受壓強(qiáng)將怎樣變化？知識點(diǎn)四對氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋5一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，體積增大，則()a氣體分子的平均動能增大b氣體分子的平均動能減小c氣體分子的平均動能不變d條件不足，無法判定氣體分子平均動能的變化情況6封閉的汽缸內(nèi)有一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，以下說法正確的是()a氣體的密度增大b氣體的壓強(qiáng)增大c氣體分子的平均動能減小d每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多【方法技巧練】影響氣體壓強(qiáng)因素的判定方法7對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法中正確的是()a當(dāng)分子熱運(yùn)動變得劇烈時，壓強(qiáng)必變大b當(dāng)分子熱運(yùn)動變得劇烈時，壓強(qiáng)可以不變c當(dāng)分子間的平均距離變大時，壓強(qiáng)必變小d當(dāng)分子間的平均距離變大時，壓強(qiáng)必變大8一定質(zhì)量的某種理想氣體，當(dāng)體積減小為原來的一半時，其熱力學(xué)溫度變?yōu)樵瓉淼?倍時，它的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲吭噺膲簭?qiáng)和溫度的微觀意義進(jìn)行解釋1下列關(guān)于氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn)，正確的說法是()a氣體分子運(yùn)動的平均速率與溫度有關(guān)b當(dāng)溫度升高時，氣體分子的速率分布不再是“中間多，兩頭少”c氣體分子的運(yùn)動速率可由牛頓運(yùn)動定律求得d氣體分子的平均速度隨溫度升高而增大2氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn)是()a分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空間里自由移動b分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無章的熱運(yùn)動c分子沿各個方向運(yùn)動的機(jī)會均等d分子的速率分布毫無規(guī)律3在一定溫度下，某種理想氣體分子的速率分布應(yīng)該是()a每個分子速率都相等b每個分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很少c每個分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的d每個分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很多4氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子的下列哪種原因造成的()a氣體分子間的作用力b對器壁的碰撞力c對器壁的排斥力d對器壁的萬有引力5密閉容器中氣體的壓強(qiáng)是()a由于重力產(chǎn)生的b由于分子間的相互作用力產(chǎn)生的c大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的d在失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁沒有壓強(qiáng)6密封在圓柱形容器內(nèi)的氣體上半部分密度為，壓強(qiáng)為p，則下半部分氣體的壓強(qiáng)和密度分別為()ap， b.，c2p,2 d.，7一定質(zhì)量的氣體，下列敘述中正確的是()a如果體積減小，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大b如果壓強(qiáng)增大，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大c如果溫度升高，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大d如果分子密度增大，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大8注射器中封閉著一定質(zhì)量的氣體，現(xiàn)在緩慢壓下活塞，下列物理量發(fā)生變化的是()a氣體的壓強(qiáng) b氣體分子的平均速率c單位體積內(nèi)的分子數(shù) d氣體的密度9一定質(zhì)量的理想氣體處于平衡狀態(tài).現(xiàn)設(shè)法使其溫度降低而壓強(qiáng)升高，達(dá)到平衡狀態(tài)，則()a狀態(tài)時氣體的密度比狀態(tài)時的大b狀態(tài)時分子的平均動能比狀態(tài)時的大c狀態(tài)時分子間的平均距離比狀態(tài)時的大d狀態(tài)時每個分子的動能都比狀態(tài)時的分子平均動能大10x、y兩容器中裝有相同質(zhì)量的氦氣，已知x容器中氦氣的溫度高于y容器中氦氣的溫度，但壓強(qiáng)卻低于y容器中氦氣的壓強(qiáng)由此可知()ax中氦氣分子的平均動能一定大于y中氦氣分子的平均動能bx中每個氦分子的動能一定都大于y中每個氦分子的動能cx中動能大的氦氣分子數(shù)一定多于y中動能大的氦氣分子數(shù)dx中氦分子的熱運(yùn)動一定比y中氦分子的熱運(yùn)動劇烈11如圖3所示，圖3一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿平行于縱軸的直線變化到狀態(tài)b，則它的狀態(tài)變化過程是()a氣體的溫度不變b氣體的內(nèi)能增加c氣體分子的平均速率減少d氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的次數(shù)不變題號1234567891011答案12.理想氣體的熱力學(xué)溫度t與分子的平均動能成正比，即：ta(式中a是比例常數(shù))，因此可以說，_是分子平均動能的標(biāo)志13從宏觀上看，一定質(zhì)量的氣體體積不變僅溫度升高或溫度不變僅體積減小都會使壓強(qiáng)增大，從微觀上看，這兩種情況有沒有什么區(qū)別？14一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變?yōu)闋顟B(tài)c，其中ab過程為等壓變化，bc過程為等容變化已知va0.3 m3，tatc300 k、tb400 k.(1)求氣體在狀態(tài)b時的體積(2)說明bc過程壓強(qiáng)變化的微觀原因第4節(jié)氣體熱現(xiàn)象的微觀意義課前預(yù)習(xí)練1偶然因素統(tǒng)計(jì)規(guī)律2勻速直線運(yùn)動無規(guī)則的熱運(yùn)動3相等中間多，兩頭少溫度越高4碰撞器壁單位面積上大大大密集程度平均動能5(1)一定密集程度增大增大(2)保持不變增大增大(3)增大增大減小6bd通常情況下，氣體分子間距離較大，相互作用力可以忽略，氣體分子能否視為質(zhì)點(diǎn)應(yīng)視問題而定，a錯、d對；氣體分子間除相互碰撞及與器壁的碰撞外，不受任何力的作用，可自由移動，b對；氣體對器壁的壓強(qiáng)是由大量分子碰撞器壁產(chǎn)生的c錯7bd一定溫度下某種理想氣體分子碰撞十分頻繁，單個分子運(yùn)動雜亂無章，速率不等，但大量分子的運(yùn)動遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律，速率大和速率小的分子數(shù)目相對較少，向各個方向運(yùn)動的分子數(shù)目相等，a、c錯，b對；溫度升高時，大量分子平均動能增大，但對個別或少量(如10個)分子的動能有可能減少，d對課堂探究練1因?yàn)闅怏w分子間的距離較大，大約是分子直徑的10倍，所以能夠把分子看做是沒有大小的質(zhì)點(diǎn)，并可以認(rèn)為分子間的相互作用力為零，氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞之外，不受到力的作用，可在空間內(nèi)自由移動，因而能充滿它所能達(dá)到的空間，所以氣體既沒有一定的體積，也沒有一定的形狀方法總結(jié)氣體分子間距較大，可以在空間內(nèi)自由移動，因而能充滿它所能達(dá)到的整個空間，注意氣體分子的這個特點(diǎn)2cd溫度升高，氣體分子的平均動能增大，平均運(yùn)動速率增大，但有些分子的運(yùn)動速率可能減小，從圖中可以看出溫度高時，速率大的分子所占比例較大，a、b錯誤，c、d正確方法總結(jié)氣體分子速率分布表現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律當(dāng)溫度升高，速率大的分子數(shù)增多，速率小的分子數(shù)減少，分子的平均速率增大溫度越高，分子的熱運(yùn)動越劇烈3a溫度不變，一定量氣體分子的平均動能、平均速率不變，每次碰撞分子對器壁的平均作用力不變，但體積增大后，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，因此單位時間內(nèi)碰撞次數(shù)減少，氣體壓強(qiáng)減小，a正確，b、c、d錯誤方法總結(jié)溫度一定時，單位體積內(nèi)分子數(shù)越多，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)就越多，因而壓強(qiáng)越大；若溫度升高，則分子的平均動能增大，分子運(yùn)動越劇烈，一方面使單位時間內(nèi)碰到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，另一方面也使一個分子與器壁碰撞一次時對器壁的平均沖擊力增大，使壓強(qiáng)增大所以氣體壓強(qiáng)大小宏觀上看跟溫度和氣體分子的密度有關(guān)，微觀上看跟單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均速率有關(guān)4見解析解析(1)對甲容器，頂壁的壓強(qiáng)為零，底面的壓強(qiáng)最大，其數(shù)值為pgh(h為上下底面間的距離)左右兩側(cè)壁的壓強(qiáng)自上而下，由小變大，其數(shù)值大小與側(cè)壁上各點(diǎn)距水面的豎直距離x的關(guān)系是pgx.對乙容器，各處器壁上的壓強(qiáng)大小都相等，其大小決定于氣體的密度和溫度(2)甲容器做自由落體運(yùn)動時器壁各處的壓強(qiáng)均為零乙容器做自由落體運(yùn)動時，器壁各處的壓強(qiáng)不發(fā)生變化方法總結(jié)(1)掌握好氣體分子壓強(qiáng)的微觀解釋(2)千萬不要混淆液體和氣體壓強(qiáng)，而要從它們產(chǎn)生的原因上加以區(qū)別5a一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變時，由蓋呂薩克定律c可知，體積增大，溫度升高，所以氣體分子的平均動能增大，故a正確方法總結(jié)本題也可以從微觀角度來分析，體積增大氣體分子密度減小，要想壓強(qiáng)不變，分子平均動能必須增大，即撞擊器壁的作用力變大6bd由理想氣體狀態(tài)方程可知，當(dāng)體積不變時，常數(shù)，t升高時，壓強(qiáng)增大，b正確；由于體積不變，分子密度不變，而溫度升高，分子的平均動能增加，所以單位時間內(nèi)氣體分子對容器的碰撞次數(shù)增多，d對，a、c錯方法總結(jié)要從微觀上理解查理定律即：體積不變，則分子密度不變，溫度升高，分子平均動能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，所以氣體的壓強(qiáng)增大7b解此題應(yīng)把握以下兩個方面：分子熱運(yùn)動的劇烈程度由溫度高低決定；對一定質(zhì)量的理想氣體，恒量a、b選項(xiàng)中，“分子熱運(yùn)動變得劇烈”說明溫度升高，但不知體積變化情況，所以壓強(qiáng)變化情況不能確定，所以a錯、b對；c、d選項(xiàng)中，“分子間的平均距離變大”說明體積變大，但溫度的變化情況未知，故不能確定壓強(qiáng)變化情況，所以c、d均不對，正確選項(xiàng)為b.84倍解釋見解析解析由理想氣體狀態(tài)方程恒量得，壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍，從微觀角度看，氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個因素有關(guān)：一個是氣體分子的平均動能，一個是氣體分子的密集程度，當(dāng)體積減小為原來的一半時，氣體分子的密集程度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，這時氣體的壓強(qiáng)相應(yīng)地變?yōu)樵瓉淼膬杀?，這時還要從另外一個因素考慮，即增加氣體分子的平均動能，而氣體分子的平均動能是由溫度來決定的，氣體的熱力學(xué)溫度變?yōu)樵瓉淼?倍，這時壓強(qiáng)便在這兩個因素(體積減小分子密度程度增大，溫度升高分子的平均動能增大)的共同作用下變?yōu)樵瓉淼?倍方法總結(jié)微觀上影響氣體壓強(qiáng)的是分子的平均動能和分子的密集程度因?yàn)闇囟仁欠肿悠骄鶆幽艿臉?biāo)志，一定質(zhì)量的氣體、分子的密集程度決定于氣體的體積，所以宏觀上影響氣體壓強(qiáng)的因素是氣體的溫度和體積所以，在遇到影響壓強(qiáng)的因素判斷時，可從微觀角度，也可由理想氣體狀態(tài)方程c從宏觀角度得出結(jié)論課后鞏固練1a氣體分子的運(yùn)動速率與溫度有關(guān)，溫度升高時，平均速率變大，但仍遵循“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，a對，b錯；分子運(yùn)動無規(guī)則，而牛頓定律是宏觀定律，不能用它來求微觀分子的運(yùn)動速率，c錯；大量分子向各個方向運(yùn)動的概率相等，所以穩(wěn)定時，平均速度幾乎為零，與溫度無關(guān)，d錯2abc氣體分子之間的距離很大，分子間的作用力很小，除碰撞外，氣體分子自由運(yùn)動，但分子數(shù)目很多，碰撞十分頻繁，a、b、c正確d錯誤的原因是分子的速率分布呈統(tǒng)計(jì)規(guī)律3b從氣體分子速率分布圖象可以看出，分子速率呈“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，故應(yīng)選b.4b氣體的壓強(qiáng)是由于大量分子對器壁頻繁碰撞造成的，在數(shù)值上就等于單位面積上氣體分子的平均碰撞作用力，故b選項(xiàng)正確5c密閉容器中的氣體由于自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)很小，可忽略不計(jì)，其壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的，大小由氣體的溫度和密度決定失重時，氣體分子仍具有分子動能，對密閉容器的器壁仍然有壓強(qiáng)，故答案為c.6a密封容器內(nèi)各處氣體的壓強(qiáng)和密度均相同7b氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)，是由單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均速率共同決定的選項(xiàng)a和d都是單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，但分子的平均速率如何變化卻不知道；選項(xiàng)c由溫度升高可知分子的平均速率增大，但單位體積內(nèi)的分子數(shù)如何變化未知，所以選項(xiàng)a、c、d都不能選氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)正是氣體壓強(qiáng)的微觀表現(xiàn)，所以選項(xiàng)b是正確的8acd緩慢壓下活塞意味著密閉氣體是等溫壓縮，故分子的平均速率及分子的平均動能不變，氣體的總質(zhì)量不變，體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體的密度都增加，由氣體壓強(qiáng)的微觀意義可知，注射器中密閉氣體的壓強(qiáng)增大