高三物理(热学 5星级)学案

学编：学姓：

教育学教辅导教年级高辅科：理

课时数3学教：授类

C专题

热学专题星

级

★★★★★授日及段教内热学专题i.基知梳

1一物是大分组的1．分子体积很小，它的直径数量级_．V油膜法测分子直径：＝，V是滴体积，S是面上形成的单分子油的面积．．分子质量很小，一般分子质量的数量级是．分子间有空隙．．阿伏伽德罗常数

摩尔的任何物质含有的微粒数相同，这数的测量值N＝__________molA

阿伏伽德罗常数是十分巨大的数字，分子的体积和质量都十分小，从而说明物质是由大量分子成的．二分永停地无则运．扩散现象相互接触的物体彼此对方的现象，温度__________，散越快．．布朗运动(1)悬浮在液体或气体中的微粒做永不停息的无规则运动做当粒足够小时由于任何时刻液体或气体分子_，以及分子对微粒的撞击非常频繁，引起了微粒的无规则运动．永停息的无规则运动是产生布朗运动的原因微的布朗运动并不是分子的运动是子无规则运动的反映．(3)微粒越小，布朗运动越_________；温度越高，布朗运动_________三分间在相作力．分子间同时存在相互作用________，叫子力．．特点分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大______随分子间距离的减小但力引力变化得__________．＝时(0

10

米)，＝，子力F＝__________.时F<F，子力为．0时F>F，子力为．0时，、F迅速减为零，分子力F＝0．实质分子力是邻近的分子间原子核的正电荷和核外电子之间的相互作用引起的有复杂规律的力间同时存在着引力和斥力，分子力指的是引力和斥力的合力，分子力的变化可由图所示，分子距0～间合力现为斥力；0在r>r，力表为引力，且引力先增大后减小；当r达10r时分子力减为零．0总之，分子的热运动让分子分散开，分子间的相互作用力让分子聚集在一起，二者相互制约，成了固、液、气三态，决定了物体的内能．四物的能．分子的平均动能：物体内大量分子动能的平均值叫分子的平均动能．温度是的标志，温度越，分子的平均动能越大．．分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的能量__________

分子势能的大小与物体的_________有关．当分子间的距离时，分子势能随分子间的距而大；0当r<r时分子势随分子间的距_而大0当r＝r时，分子势_________．0．物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和叫做物体的热力学能，也叫能．

内五固液气性．晶体分为_________和__________只有单晶体具有规则的几何外形，物理性质表现为；多晶体是由许多小晶粒杂乱无章地排列构成的，因而多晶体没有规则的几何外形，物理性质也表现__________晶体都有确定的__________而非晶体没有确定的熔点．．液体表面层的分子比液体内__________，分间的距离比液体内部大，分子力表现，这使得液体表面像张紧的橡皮膜一样，在液体表面张力的作用下，具的势．．饱和汽压液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽__________关．(2)湿度绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强．相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之比．相对湿度公式水蒸气的实际压强相对湿度＝(B×．同温度水的饱和汽压p．毛细现象是和及_________同作用而形成的结果，毛细管越细，细现象越明显．．晶是介于__________和__________之间的中间态物质化物)，既具有液体的流动性，又具有晶体的__________．液晶的显示原理是利用了液晶，即液晶分子在电场作用下，其光学性发生了变化．．温度：宏观上表，观上反映，分子平动能的标志．热力学温度T摄氏温度t之的关系式_；积：气体分子可以充满整容器的空间，气体的体积通常，气体的体积不等于所有气体分子体积的总和．．压强：气体作用在器壁单位面积上的压力．从分子动理论和统计观点来看，气体压强的结果．气体的压强和与_________有关．．玻意耳定律：(1)一定质量的某种气体在温度不变的情况下，这个规律叫做玻意耳定律．表达式或．气等温变化的p-V图：一定质量的气体发生等温变化的p-V关图线称它为__________，其图象的形状．定质量的气体，不同温度的等温线是不同的．图中的两条曲线分别为一定质量的理想气体不同温度下的两条等温线，则有__________T1．查理定律(1)一定质量的某种气体在积不变的情况下，这规律叫做查理定律表达式为或_________．一质量的气体，在体积不变的情况下发生的状态变化过程，叫做__________表示一定质量的气体的等容线是

_______________________________，一定质量的气体的两条等容线如图所示，则有V__________V.2．吕克定律(1)一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，__________这个规律叫做吕克定律．表达式或__________气体在压强不变的情况下发的状态变化过程，叫做_________．表示该变化过程的V-T图称．图中两条过原点的直线分别表示一定质量气体的两条等压线．则有__________p111理想气体状态方程(1)理想气体是一种理想模型观上来看气是忽略了气体分本身的体积和分子间相互作用力的气体，理想气体的分子势能忽略不计，理想气体的内能只包含，定质量的理想气体的内能在宏观上只取决于__________．(2)理想气体状态方程：一定质量的理想气体状态方程为＝恒量)，即_．T六热学律能守。．系统只由于外界对它做功与外界交换能量，它不从外，也不向外_，这样的过程叫做绝热过程．(2)当系统从状态经绝热过程到达状态2时内能的增加量ΔUU－U就等，21__________．当系统从状态1经单纯的传热达到状态，内能的增量＝U－U就___________________2即_．改变物体内能的方式：和．效果上看，两种方式是等效的，但是有本质的区：，．(1)热力学第一定律：一个热力学系统的内能增量等于__________________________________________________________________________________个系叫做热力学第一定律，数学表达式为能量守恒定律：能量既不____________，不会__________它只能从__________________，或者从__________________在_________的过程中其总量不变．．在物理学中，反映宏观自然过程__________的定律就是热力第二定律．热力学第二定律的克劳修斯表述：__________________________________，这里阐述的是的向性．力学第二定律的开尔文表述：，里阐述的________________的向性．．一切自然过程总是沿____________________向进行．熵是系统的度．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵_________．题讲题一阿伽罗数应

-3例1.已金刚石的密度是3．×10kg/m，在一块体积是．×m有效数字）-3Tips

的金刚石内含有多少个碳原子？（保留两位Key小牛：须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的，非常完整的丝状（横截面为圆形）晶.有一根铁晶=1.60μ用了F=0.0264N的将它拉断算断过程中最大的原力F的度ρf·).Tips：Key例2

题二布朗运动、关于分子运动，下列说法中正确的是

()A．布朗运动就是液体分子的热动B．布朗运动图中的不规则折线示的是液体分子的运动轨迹C．当分子间的距离变小时，分间作用力可能减小，也可能增大D．物体温度改变时，物体分子平均动能不一定改变Tips：：

aa小牛：观察布朗运动时，从微粒在点开始计时，间隔30s记微粒的一个位置得到b、c、、、、g等点，然后用直线依次连，图所示，则下列说法正确的是

()A微粒在75时的位置一定在cd的点上B微粒在75时的位置可能在的连线上，但不可能在cd中上C．粒在前30内的路程一定于的长度D．粒前30s内的位移大小一定等于ab的度Tips：：

图题三分间作力例3、如示，甲分子固定在坐标原点O乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分间距离的关系如图中曲线所示F＞0为斥＜为力d为轴上四个特定的位置。现把乙分子处由止释放，则（）A、乙分子从a到b做速运动由b到c做速运动B、乙分子从a到c做速运动到达c速度最大C、乙分子从a到b的程中，分子的分子势能一直增加D、乙分子从b到d的程中，分子的分子势能一直增加Tips：：小牛子同时存在着引力和斥力子间的引力和斥力随分子间的距离r的变化规律分别为f，f，子表现为斥力时，必须满足的条件是什么？TipsKey题四物体的能例、lg0的冰溶解成℃的水需要吸收336J的量，则℃的水和1g的冰相比较，其内能的值相差Δ

AΔ＝336J；．Δ＞336J；C．Δ＜336JD条件不足，无法确定Tips：Key小牛：图所示，直立容器内部有被隔板隔开的A．两部分体，的度小，B的密度较大，抽去隔板热气体两分气体均匀混合此过程中气体吸热为Q体内能增加量为ΔE）A．E＝．B．ΔE＜C．ΔE＞QD．无法比较Tips：Key题五对晶、晶、晶的解例5：(2010·课标国综关于晶体和非晶体，下列说法正确的是A金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B晶体的分(原子、离排列是有规则的C．晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．晶和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的Tips：

()：BC小牛：甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接其上一点，蜡熔化的范围如图0甲乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔解过程中温度随加热时间变化的关系如图丁示()A甲、乙为非晶体，丙是晶体B甲、丙为晶体，乙是非晶体C．、丙为非晶体，丙是晶体D．为晶体，乙为非晶体，丙为单晶体Tips：Key：

0000题六液的质应例6．关于液体的表面张力，下说法中正确的是A表面张力是液体各部分间的相互作用B液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力C．面张力的方向总是垂直于液面，指向液体内部的D．面力的方向总是沿液面分布的Tips：Key：

()小牛：年南高)列说法正确的是)A当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小B玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭非晶体．单晶体有固定的熔点，多晶和非晶体没有固定的熔点D．当液体与大气相接触时，液表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部Tips：Key题型七

液封的体强计例、图，玻璃管中灌水银，管壁摩擦不计，设=76cmHg,求封闭气体的压强（位cm

）

m

）

10cmP=

Tips：

：小牛:在竖直放置的U形内由密度ρ的两部分液体封闭着两段空气．大气压强为P，各部尺寸如图0所示．求A、B气的压强．Tips：：小牛:如图U型璃管中灌有.封闭气体的压设大气压强为P=76cmHg位cm0(1)p

10

ppA

(2)

Ap

p

10

p

(3)

P=______

(4)

ll

AB

P=Tips：

P=

A=_________B：题八固（塞气）闭气的强例：下图中气缸的质量均为M,缸内部的横截面积为S,缸内壁摩擦不.塞质量为求封闭气体的压强设大气压强为)0(1)

m

(2)m

___________

____________

Tips：小牛气缸和活塞在作下沿光滑的水平面一起向右加速运动，求缸内气体压强。Tips:

：题九气实定的用例9海市宝山012届高三第一学期期末质量监测物试卷）如图所示，一定质量的理想气体沿图线从状态，经状态变化到状态c，在整个过程中，其体积）p·

b·O

cT逐增大C.先减小后增大Tips：：

逐减先大后减小

00小牛:上十校2012三12月联考试卷）如图所示0.5mol某气的p~t图，中p为标准大气压。则气体在标准状下的体积_在B状态体积__________Tips：：小牛（南琼市积学届三一期学量测气缸长为（的厚度可忽略不计在水平面上，气缸中有横截面积=100cm

的光滑活塞，活塞封闭了一定质的理想气体，当温度为t=27，大气压为10Pa时气长为。缓慢拉动活塞，拉力最大值为=500N，）如果温度保持不变，能否活塞从气缸中拉出？）保持拉力最大值不变，气中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？Tips：Key

2525题十热学一律例10.（陕省西安市2012届三年级第一次质量检测试题理综卷）如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空且静止。设活塞与缸壁间无摩擦且不漏气，缸壁导热性能良好，使缸内想气体的温度保持与外界大气温度相同，且外界气温不变，若外界大气压增大，则下列结论正确的是（）A.气缸的上底面距地面的高度将大，缸内气体分子的平均动能不变B.气缸的上底面距地面的高度将小，缸内气体的压强变大C.缸内单位体积的气体分子数增，外界对气体做功，气体从外界吸收热量D.弹簧将缩短一些，缸内气体分在单位时间内撞击活塞的次数增多Tips：Key

小牛：下列说法正的________．A由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的大小B悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间斥力随分子间距离的增大而减小D．据力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体(2)如图所示内封闭一定质量某种理想气体过滑轮和一重物连接并保持平衡活距缸口0.2，活塞面积cm，气压强1.0×10，重，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了J的量，则封闭气体的压强选“增加”、“减小”或“不变)气体内能变化量为J.Tips：

0000Key：

(2)变题十：力第定例11

、

根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的有：A热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；B热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体；C．械能可以全部转化为热量，但热量不可能全部转化为机械能；D．械可以全部转化为热量，热量也可能全部转化为机械能。Tips：：BD小牛：中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对做功。若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的()A气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力第二定律B气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C．体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．ABC三说法都不对Tips：：题十：的化守定例12质为Mkg的块固定不动量为的铅弹以一定速率击中铅块并留在其中们的温度升高了12C。若铅块放置在光滑的水平面上，同样以铅弹以相同的速率击中它并留在其中，它们的温度升高了11，求铅块与铅弹的质量比。Tips：

0302水0302水Key：小牛：瓶中盛有0的，一个学生想用上下摇晃的方法使冷水变为开水。设每摇晃一次的落差为钟摇晃30次所热散失需多长时间可以把开×Cg=10m/sTips：Key：题十：膜估分的径例13.（2011年高考·全国大版理综卷）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒约2cm深水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面。②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上算油膜的面积根据油酸的体积和面积计算出酸分子直径的大小。④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中下筒内每增加一定体积时的数此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空：（）述步骤中，正确的顺序__________（填写步骤前面的数字）（）1的油酸溶于酒精，制成300的酸酒精溶液；测得l的酸酒精溶液有50滴现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13。由此估算出油酸分子的直径。结果保留l位效数字）

Tips：小牛：用单分子油膜法可以粗略测定分子的大小和阿伏伽德罗常数，如果已知体积为V的滴滴在水面上散开形成的单分子油膜的面积为，求这种油分子的直径表达式；如果这种油的摩尔质量为，密度为，再写出阿伏伽德罗常数的表达式．Tips：：iii.强化训练…一．内能相关一般说来物体内能的决定因素可从两个方面判定：微观决定因素；宏观决定因素．(1)微观决定因素：分子的势能、分子的平均动能、分子的个数．(2)宏观决定因素：物体的体积、物体的温度、物体所含物质的多少即质的量．分子的平均动能(1)温度是大量分子的平均动能的标志，对个别分子来讲是无意义的；(2)不同种物质的物体，如果温度相同，则它们的分子平均动能相同，它们的分子的平均速率不同；(3)分子的平均动能与物体运动的速度无关；二．热力学第一定律的符号法则对热力学第一定律：W应时应注意各物理取值的正负．通常规定各标量的正、负的含义如下ΔU是体内能的增量，当物体内能增加时取“＋”号，减小时取“－”号是界对系统做的功当外界对系统做功时取“＋”号当系统对外界做功时取“－”号是界与系统之间传递的热量．当外界传递给系统热(系统吸)时取“＋”号，当系统向外界传递热(统放热)时取“－”号．

2N2V2S三．实验中各物理量的计算方法2N2V2S在实验中由d＝V/S计算分子的直径“V算后一滴油酸溶液中纯油酸的总体积，各物理量的计算方如下：①一滴油酸溶液的体积V数V′＝为N滴油酸溶液的体②一滴油酸溶液中纯油酸所占体积V体积V＝′×1

V为油的体积，V为酸溶液的总体1③油酸薄层的面积＝(n为效格数为格的边)V④分子直径＝.⑤注意单位的统一．专题一选题每6分，分）(2011·建如图2示，曲线MN分表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的．A晶体和非晶体均存在固定的熔点T

0B曲线的bc表示固液共存状态C．线的ab段曲线N的ef段表示固态D．线M的段、曲线N的段表示液态：

图2、江12A(1))如图4所示，一演示用的“永动机”转轮由5根杆和转构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片轻推转轮后入热水的叶片因伸展而“划水”动轮转动离开热水后片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动．下列说法正确的是A转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量

()B转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．动的叶片不断搅动热水，水温升高D．片热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量：

图3．由导热材料制成的汽缸和活将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体将一细管插入液体由虹吸现象活塞上方液体逐渐流出在此过程中大气压强与外的温度保持不变，关于这一过程，下列说法正确的________．A气体分子的平均动能逐渐增大B单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多

图10

C．位时间气体分子对活塞的冲量保持不变D．体外界做功等于气体从外界吸收的热量Key．图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅容器里的水，引起水温升高．关于这个实验，下列说法正确的是()A这个装置可测定热功当量B做功增加了水的热量C．功增加了水的内能D．和量是完全等价的，无区别：

图3．对一定质量的气体，下列说法正确的是A在体积不断增大的过程中，气体一定对外外界不为真)做功B在压强不断增大的过程中，外界一定对气体做功C．体积不断被压缩的过程中，内能一定增加D．与界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变：．下列关于分子运动的热现象的说法正确的()

()A气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子存在斥力的缘故B℃的水变成100℃水蒸气，其分子之间的势增加．对于一定量的气体(分子间的作用力不计)如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D．如果气体分子总数不变，气温度升高，则压强必然增大Key．如图所示，甲分子固定在坐标原O乙分子沿运动，两分子间的分子势能与分子间距离的变化关系如图中曲线所示．图中分子势能的最小值为.若两分子所具有的总能量为，则下列说法中正确的是)0A乙分子在点＝x)时，加速度最大2B．分子在点＝x)时，其动能为E2

0C．分子在点(xx)，处于平衡状态1D．乙分子的运动范围为x≥Key

1二填题每3分，分）．下列关于气体的描述正确是

()A物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大B布朗运动就是液体分子的热运动C．一定质量的气体加热，其内能一定增加D．子的引力和斥力同时存在(2)有一传热良好的圆柱形汽缸置于水平地面上用光滑的质量为M的塞封一定质量的理想气体塞面积为S开始时汽缸开口向上(如图)，已知外界大气压强为，被封气体的体为V.00

-32①被封气体的压强；-32②现将汽缸倒置(如图乙，待系统重新稳定后，活塞移动的距离是图5：某学习小组做了如下实验把空的烧瓶放入冰箱冷冻待冷却后取出烧瓶并速一个小气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体(视为理想气体)，然后将烧瓶放进盛有水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图6所示．在气球膨胀过程中，该密闭气体组成的系统内______(选填“增加”、“减少”或“不变)；大气压力对气体做功为功(选填“正”、“负”或“零)．图6(2)在如图示的汽缸中封闭着温度为℃的空气重物用绳索经滑轮与汽缸中活塞相连接物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离汽缸底的高度为10cm.果汽缸内空气变为0℃①重物是（上升、下降）？②这时重物将从原处移动：

厘米？设活塞与汽缸壁间无摩)

图7三实题8分）、（年高考上卷）在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，（1）某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。改正其中的错误：（2）若油酸酒精溶液体积浓度.10%，一滴溶液的体积为mL，其形成油膜面积4，则估测出油酸分子的直径为。Key四计题共29分11分海金山区2012届三第一学期期末考试）如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“”绝热活塞（体积可忽略气底部h处接一U形管管内气体的体积忽略不计时，封闭气体温度为，

112462活塞距离气缸底部为1.5，边水银柱存在高差。已知水银的密度为ρ，大气压强为p气缸横截面积为S，112462塞竖直部分长为1.2，重力加速度为。试问：h

1.2h

h

（）始时，水银柱两液面高度差多大；（）慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少。Key

.分年米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万之一。请由此估算地球的半径。答案保留两位有效数)太阳与地球的距离为m太阳光以平行光束入射到地面，地球表面的积被水面所覆盖，太在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为J。设面对太阳辐射的平均反射率为且将吸收到能量的约35%重新辐射出去，太阳辐射可将水面的水蒸发设常温、常压下蒸发1k