高三物理一轮复习 2 固体、液体和气体课件（选修33）.ppt

选修3 3热学 第二单元固体 液体和气体 无规则 在一定条件 食盐 2 晶体的微观结构 1 结构特点 组成晶体的物质微粒有规则地 周期性地在空间排列 2 用晶体的微观结构特点解释晶体的特点 有规则 不同 空间点阵 练一练 关于晶体和非晶体 下列说法正确的是 a 所有的晶体都表现为各向异性b 晶体一定有规则的几何形状 形状不规则的金属一定是非晶体c 大块塑料粉碎成形状相同的颗粒 每个颗粒即为一个单晶体d 所有的晶体都有确定的熔点 而非晶体没有确定的熔点 解析 只有单晶体才表现为各向异性 故a错 单晶体有规则的几何形状 而多晶体的几何形状不规则 金属属于多晶体 故b错 大块塑料是非晶体 粉碎成形状规则的颗粒后依然是非晶体 c错 晶体和非晶体的一个重要区别 就是晶体有确定的熔点 而非晶体无确定的熔点 故d对 答案 d 知识点二液晶 液体 填一填 1 液体的表面张力 1 概念液体表面各部分间 的力 2 作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积 的趋势 互相吸引 最小 3 方向表面张力跟液面相切 且跟这部分液面的分界线 4 大小液体的温度越高 表面张力 液体中溶有杂质时 表面张力 液体的密度越大 表面张力 垂直 越小 变小 越大 2 液晶 1 液晶分子既保持排列有序而显示各向 又可以自由移动位置 保持了液体的 2 液晶分子的位置无序使它像 排列有序使它像 3 液晶分子的排列从某个方向看比较整齐 而从另外一个方向看则是 的 4 液晶的物理性质很容易在外界的影响下 异性 流动性 液体 晶体 杂乱无章 发生改变 练一练 关于液体的表面现象 下列说法正确的是 a 液体表面层的分子分布比内部密b 液体有使其体积收缩到最小的趋势c 液体表面层分子之间只有引力而无斥力d 液体有使其表面积收缩到最小的趋势 解析 液体表面层的分子分布比内部稀疏 故a错 液体由于表面张力作用 有使其表面积收缩到最小的趋势 故b错 d对 液体表面层分子之间既有引力也有斥力 只是由于分子间距离较大 表现为引力 故c错 答案 d 知识点三饱和蒸汽 温度 填一填 1 饱和汽与未饱和汽 1 饱和汽 与液体处于 的蒸汽 2 未饱和汽 没有达到 的蒸汽 2 饱和汽压 1 定义 饱和汽所具有的 2 特点 饱和汽压随温度而变 温度越高 饱和汽压 且饱和汽压与饱和汽的体积 动态平衡 饱和状态 压强 越大 无关 3 湿度 1 定义 空气的潮湿程度 2 描述湿度的物理量 绝对湿度 空气中所含 的压强 相对湿度 在某一温度下 空气中水蒸气的 与同一温度下水的饱和汽压之比 称为空气的相对湿度 即 水蒸气 压强 练一练 关于空气湿度 下列说法正确的是 a 当人们感到潮湿时 空气的绝对湿度一定较大b 当人们感到干燥时 空气的相对湿度一定较小c 空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示d 空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 解析 人们对干燥 潮湿的感受由相对湿度来决定 相对湿度越大 感觉越潮湿 相对湿度越小 感觉越干燥 故a错 b正确 用空气中所含水蒸气的压强表示的湿度为绝对湿度 空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比所描述的湿度为相对湿度 故c正确 d错误 综上所述 正确选项为b c 答案 bc 知识点四气体分子运动速率的统计分布气体实验定律理想气体 填一填 1 气体分子运动的特点 1 分子很小 间距 除碰撞外 分子间的相互作用可以忽略 2 气体分子向各个方向运动的气体分子数目都 3 分子做无规则运动 大量分子的速率按 的规律分布 很大 相等 中间多 两头少 4 温度一定时 某种气体分子的速率分布是 温度升高时 的分布规律不变 气体分子的速率增大 分布曲线的峰值向 的一方移动 确定的 中间多 两头少 速率大 2 气体的三个状态参量 1 2 3 3 气体的压强 1 产生原因 由于气体分子无规则的热运动 大量气体分子不断 的结果 2 大小 气体的压强在数值上等于气体作用在 的压力 公式 p 压强 体积 温度 碰撞器壁 单位面积 f s 3 常用单位及换算关系 国际单位 符号 pa 1pa 1n m2 常用单位 atm 厘米汞柱 cmhg 帕斯卡 标准大气压 4 气体实验定律 1 等温变化 玻意耳定律 内容 一定质量的某种气体 在 不变的情况下 压强与体积成 公式 或pv c 常量 反比 p1v1 p2v2 温度 体积 正比 压强 正比 气体实验定 律 c 常量 练一练 一定质量的理想气体 由状态a经状态b变化到状态c 如右图所示 下图中能正确反映出这种变化过程的是 解析 由题图可知 a b过程是一个等容升压变化过程 b c过程是一个等温降压变化过程 由此可知c正确 答案 c 热点考向剖析 考向一气体压强的计算1 系统处于平衡状态下的气体压强计算方法 1 液体封闭的气体压强的确定平衡法 选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析 利用它的受力平衡 求出气体的压强 取等压面法 根据同种液体在同一水平液面处压强相等 在连通器内灵活选取等压面 由两侧压强相等建立方程求出压强 液体内部深度为h处的总压强p p0 gh 2 固体 活塞或汽缸 封闭的气体压强的确定由于该固体必定受到被封闭气体的压力 所以可通过对该固体进行受力分析 由平衡条件建立方程来求出气体压强 2 加速运动系统中封闭气体压强的计算方法一般选与气体接触的液柱或活塞为研究对象 进行受力分析 利用牛顿第二定律列方程求解 典例1如图所示 光滑水平面上放有一质量为m的汽缸 汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞 活塞面积为s 现用水平恒力f向右推汽缸 最后汽缸和活塞达到相对静止状态 求此时缸内封闭气体的压强p 已知外界大气压为p0 解题引路 选与气体相接触的活塞为研究对象 进行受力分析 再利用牛顿第二定律列方程求解 尝试解题 针对训练 1 如图所示 一汽缸水平固定在静止的小车上 一质量为m 面积为s的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内 平衡时活塞与汽缸底相距l 现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动 稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离d 已知大气压强为p0 不计汽缸和活塞间的摩擦 且小车运动时 大气对活塞的压强仍可视为p0 整个过程温度保持不变 求小车加速度的大小 考向二理想气体实验定律及状态方程的应用1 气体实验定律的比较 2 理想气体的状态方程 1 理想气体 宏观上讲 理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体 实际气体在压强不太大 温度不太低的条件下 可视为理想气体 微观上讲 理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力 分子本身没有体积 即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间 解题引路 1 b上端与大气相通 加热氮气过程在b活塞上升至顶部前气体经历的是等压过程 2 a b底部连通可以看作一个整体系统 3 活塞a上方的氧气经历一个等温变化过程 尝试解题 名师点睛 分析气体状态变化的问题要抓住三点 1 阶段性 即弄清一个物理过程分为哪几个阶段 2 联系性 即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的 3 规律性 即明确哪个阶段应遵循什么实验定律 典例3 2014 江苏单科 一种海浪发电机的气室如图所示 工作时 活塞随海浪上升或下降 改变气室中空气的压强 从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭 气室先后经历吸入 压缩和排出空气的过程 推动出气口处的装置发电 气室中的空气可视为理想气体 1 下列对理想气体的理解 正确的有 a 理想气体实际上并不存在 只是一种理想模型b 只要气体压强不是很高就可视为理想气体c 一定质量的某种理想气体的内能与温度 体积都有关d 在任何温度 任何压强下 理想气体都遵循气体实验定律 2 压缩过程中 两个阀门均关闭 若此过程中 气室中的气体与外界无热量交换 内能增加了3 4 104j 则该气体的分子平均动能 选填 增大 减小 或 不变 活塞对该气体所做的功 选填 大于 小于 或 等于 3 4 104j 3 上述过程中 气体刚被压缩时的温度为27 体积为0 224m3 压强为1个标准大气压 已知1mol气体在1个标准大气压 0 时的体积为22 4l 阿伏加德罗常数na 6 02 1023mol 1 计算此时气室中气体的分子数 计算结果保留一位有效数字 解析 1 理想气体是一种理想化模型并不存在 选项a正确 压强不是很高 温度不太低时 气体可视为理想气体 选项b错误 理想气体的内能只与温度有关 选项c错误 理想气体在任何条件下 都遵循气体实验定律 选项d正确 2 若无热交换 气体内能增加 则温度升高 分子平均动能增大 由热力学第一定律知 u w 活塞对气体做的功等于内能的增加 尝试解题 名师点睛 解答此类问题要做到 三看 内能 看温度 温度升高内能增加 温度降低内能减少 做功 看 体积 体积增大对外做功 体积减小对内做功 热量 看 公式 热力学第一定律 u w q 针对训练 3 2014 课标全国理综 一定量的理想气体从状态a开始 经历三个过程ab bc ca回到原状态 其p t图像如图所示 下列判断正确的是 a 过程ab中气体一定吸热b 过程bc中气体既不吸热也不放热c 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热d a b和c三个状态中 状态a分子的平均动能最小e b和c两个状态中 容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 解析 ab过程为等容变化 w 0 温度升高 内能增大 u 0 由热力学第一定律 u w q得q 0 吸热 a正确 bc过程为等温变化 u 0 体积增大对