高中物理选修热学冲刺复习要点追击课件-(共24张ppt)复习进程

1、高中物理选修热学冲刺复习要点追击课件-(共24张PPT)热学冲热学冲刺要点刺要点对气体压对气体压强的理解强的理解影响气体压强影响气体压强的决定因素的决定因素气体各物理量气体各物理量间的定性关系间的定性关系一、对气体压强的理解一、对气体压强的理解 气体压强的微观定义既是重点又是难点，可以自气体压强的微观定义既是重点又是难点，可以自两方面加以分析：两方面加以分析：1、结合压强定义式、结合压强定义式 气体压强指大量气体分子作用在器壁单位面积气体压强指大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力；上的平均作用力； 此定义中的此定义中的“平均作用力平均作用力”本身就是对时间的本身就是对时间的平均值。平均

2、值。 2、结合推导思路、结合推导思路 气体压强指大量气体分子单位时间作用在器壁气体压强指大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量；单位面积上的平均冲量； 此定义中必须强调此定义中必须强调“单位时间单位时间”与与“单位面单位面积积”。 FpSIFtpStSt例例1（09全国卷全国卷I）下列说法正确的是下列说法正确的是 （ ） A.气体对器壁的压强就是大量气体分气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用子作用在器壁单位面积上的平均作用力力 B.气体对器壁的压强就是大量气体分气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量子单位时间作用在器壁上的平均冲量

3、C.气体分子热运动的平均动能减少，气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小气体的压强一定减小 D.单位面积的气体分子数增加，气体单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大的压强一定增大解析解析：根据压强的定义A正确,B错误，因为B中没有强调单位面积.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错误.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能使气体的压强减小,D错。所以正确答案选择A二、影响气体压强的决定因素二、影响气体压强的决定因素气气体体压压强强P单位时间单单位时间单位面积分子位面积分子与器壁的碰与器壁的碰撞次数撞次数气体分子分气体分子分布的密集程布的密集

4、程度度分子运动的分子运动的平均速率平均速率气体分子的气体分子的平均动能平均动能每次碰撞的每次碰撞的强度强度每次碰撞的每次碰撞的平均作用力平均作用力分子运动的分子运动的平均速率平均速率气体分子的气体分子的平均动能平均动能微观微观宏观宏观气体的体积气体的体积气体的温度气体的温度气体的温度气体的温度关于框架图的分析关于框架图的分析 FF上述框架图可以用微观等式表示为上述框架图可以用微观等式表示为p=N ,其中其中p表示气体的压强；表示气体的压强；N表示单位时间单位面积气表示单位时间单位面积气体分子与器壁碰撞的次数，其大小在微观上由体分子与器壁碰撞的次数，其大小在微观上由气体分子分布的密集程度与分子运

5、动的平均速气体分子分布的密集程度与分子运动的平均速率有关，宏观上由气体的温度和体积决定；率有关，宏观上由气体的温度和体积决定； 表表示分子与器壁每次碰撞的平均作用力，其大小示分子与器壁每次碰撞的平均作用力，其大小在微观上取决于气体分子的平均动能，在宏观在微观上取决于气体分子的平均动能，在宏观上由温度决定，该等式与克拉伯龙方程：上由温度决定，该等式与克拉伯龙方程：pV=nRT结合能简单而准确地判断单位时间单结合能简单而准确地判断单位时间单位面积分子与器壁的碰撞次数的改变情况。位面积分子与器壁的碰撞次数的改变情况。例例2（05广东卷）广东卷）封闭在气缸内一定封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体

6、体积不变，质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是当温度升高时，以下说法正确的是 ( ) A气体的密度增大气体的密度增大B气体的压强增大气体的压强增大C气体分子的平均动能减小气体分子的平均动能减小D每秒撞击单位面积器壁的气体分每秒撞击单位面积器壁的气体分 子增多子增多 解析：解析：气体体积不变，气体分子分布的密集程度不变，温度升高，分子运动的平均速率增大，则单位时间单位面积分子与器壁碰撞的次数必定增大，压强也增大，故BD正确。例例3（06全国卷全国卷II）对一定质量的气体，若用对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与气壁单位面积碰撞的分表示单位时间内与气壁单位面积碰撞的

7、分子数，则子数，则 （ ） A当体积减小时，当体积减小时，N必定增加必定增加B当温度升高时，当温度升高时，N必定增加必定增加C当压强不变而体积和温度变化时，当压强不变而体积和温度变化时，N必定必定变化变化D当压强不变而体积和温度变化时，当压强不变而体积和温度变化时，N可能可能不变不变解析：解析：体积减小，气体分子分布的密集程度增大，而温度情况不知，分子运动的平均速率不知，则N的变化情况不能确定，A错；温度升高，分子运动的平均速率增大，而体积变化情况不知，气体分子分布的密集程度情况不知，则N的变化情况不能确定，B错；温度变化时，微观等式p=N 中的 必定变化，压强不变，则N必定变化，C正确，D错

8、误.所以答案选择CFF例例4（07年年全国卷全国卷I）如图所示，质量为如图所示，质量为m的活塞将一的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦，定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦，a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是态是气缸从容器中移出后，在室温（气缸从容器中移出后，在室温（27）中达到的平衡状态，）中达到的平衡状态，气体从气体从a态变化到态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是气体分子之间的势能，下列说法中正确的是 A与与b态相比，态

9、相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多个数较多B与与a态相比，态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大量较大C在相同时间内，在相同时间内，a、b两态的气体分子两态的气体分子对活塞的冲量相等对活塞的冲量相等D从从a态到态到b态，气体的内能增加，外界态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量对气体做功，气体向外界释放了热量解析：解析：气体发生等压膨胀，气体分子对活塞的气体发生等压膨胀，气体分子对活塞的压力不变，但由于气体体积增大，气体分子分压力不变，但由于气体体积增大，气体分子分布的密集程度减小

10、，则单位时间内与活塞碰撞布的密集程度减小，则单位时间内与活塞碰撞的次数减少，的次数减少，A对；也可分析为由活塞平衡知对；也可分析为由活塞平衡知压强不变，温度升高，分子每次与器壁碰撞的压强不变，温度升高，分子每次与器壁碰撞的平均作用力增大，由微观等式平均作用力增大，由微观等式p=N 知知N必定减必定减少，则亦知少，则亦知A对；由压强的定义对；由压强的定义 ，由，由于压强相等，则在相等时间内对相等面积的冲于压强相等，则在相等时间内对相等面积的冲量相等，知量相等，知B错，错，C对对;气体对外做功，温度升气体对外做功，温度升高，内能增加，由热力学第一定律知气体自外高，内能增加，由热力学第一定律知气体自

11、外界吸收热量，则界吸收热量，则D错。所以选择错。所以选择ACFIFtpS tS t三、气体各物理量间的定性关系三、气体各物理量间的定性关系克拉伯龙方程克拉伯龙方程 热力学第一定律热力学第一定律 理想气体的内能理想气体的内能 1、克拉伯龙方程：、克拉伯龙方程：pV=nRT利用该公式可定性分析P、V、T三者的变化关系2、热力学第一定律：、热力学第一定律：W+Q=UU为正值，表示内能增加，为正值，表示内能增加，U为负值，表为负值，表示内能减少；示内能减少；气体吸热，气体吸热，Q取正值，气体放热，取正值，气体放热，Q取负值；取负值；外界对气体做功，外界对气体做功，W取正值，气体对外界做取正值，气体对外

12、界做功，功，W取负值；取负值；自由膨胀中的自由膨胀中的W（教材中虽然没有明确提出（教材中虽然没有明确提出这一概念，但教材在这一章第六节图这一概念，但教材在这一章第六节图11-12将其将其作为一个实例来说明热力学第二定律）作为一个实例来说明热力学第二定律）:自由膨胀指气体由于热运动由所在区域向真空自由膨胀指气体由于热运动由所在区域向真空中自由扩散的过程；中自由扩散的过程；该过程无作用的对象，气体体积增大，但气体该过程无作用的对象，气体体积增大，但气体对外不做功，即对外不做功，即W=03、理想气体的内能：、理想气体的内能：分子之间的势能可以忽略，只考分子之间的势能可以忽略，只考虑其分子间的动能，宏

13、观上与体积虑其分子间的动能，宏观上与体积大小无关，仅仅由温度决定；大小无关，仅仅由温度决定；理想气体的内能理想气体的内能=所有分子动能所有分子动能之和，大小由温度之和，大小由温度T决定。决定。例例5（06 北京卷）北京卷）如图所示，两个相通的如图所示，两个相通的容器容器P、Q间装有阀门间装有阀门K、P中充满气体，中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换为真空，整个系统与外界没有热交换.打开打开阀门阀门K后，后，P中的气体进入中的气体进入Q中，最终达到中，最终达到平衡，则（平衡，则（ ） A.气体体积膨胀，内能增加气体体积膨胀，内能增加 B.气体分子势能减少，内能增加气体分子势能减少，内能

14、增加 C.气体分子势能增加，压强可能不变气体分子势能增加，压强可能不变 D.Q中气体不可能自发地全部退回到中气体不可能自发地全部退回到P中中解析：解析：气体自由膨胀时，没有作用对象，气气体自由膨胀时，没有作用对象，气体对外做功体对外做功W=0,且与外界无热交换，即且与外界无热交换，即Q=0，由热力学第一定律由热力学第一定律W+Q=U知，气体的内能不知，气体的内能不变，故变，故A、B均错；若为实际气体，体积增大，均错；若为实际气体，体积增大，气体分子势能增加，而内能不变，则平均动能气体分子势能增加，而内能不变，则平均动能减小，故温度降低，由克拉伯龙方程：减小，故温度降低，由克拉伯龙方程：pV=n

15、RT知压强必减小则知压强必减小则C错；由热力学第二定错；由热力学第二定律可知，上述热学过程具有不可逆性，故选项律可知，上述热学过程具有不可逆性，故选项D正确。正确。例例6（06年年江苏卷）江苏卷）用隔板将一绝热容器用隔板将一绝热容器隔成隔成 A和和 B两部分，两部分，A中盛有一定质量的理想气体，中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如为真空（如 图图）。现把隔板抽去，）。现把隔板抽去，A中的气体自中的气体自动充满整个容器（如图动充满整个容器（如图），这个过程称为气体的自），这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是由膨胀。下列说法正确的是 ( )A自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动自由膨胀过

16、程中，气体分子只作定向运动 B自由膨胀前后，气体的压强不变自由膨胀前后，气体的压强不变 C自由膨胀前后，气体的温度不变自由膨胀前后，气体的温度不变 D容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到到A部分部分解析：解析：由气体分子运动理论可知，构成物由气体分子运动理论可知，构成物质的大量分子在永不停息地做无规则的热运动质的大量分子在永不停息地做无规则的热运动知知A错；体积增大，温度不变，由克拉伯龙方错；体积增大，温度不变，由克拉伯龙方程：程：pV=nRT知压强必减小，知压强必减小，B错；气体自由错；气体自由膨胀时，膨胀时，W=0, 绝热容器绝热容器Q=0，由热力学第一，由热力学第一定律定律W+Q=U知，气体的内能不变，而理想知，气体的内能不变，而理想气体得内能仅由温度决定，故温度不变，则气体得内能仅由温度决定，故温度不变，则C对；由热力学第二定律可知选项对；由热力学第二定律可知选项D错。所以选错。所以选择择C 总结：总结：热学题目简单而易错，本文热学题目简单而易错，本文主要自两个方面对热学这一章进行了主要自两个方面对热学这一章进行了探讨探讨:一是对气体