高中物理《选修3-3》全册讲学案(含答案)

高中《物理选修3-3»全册精品讲学案

考点内容要求考纲解读

分子动理论的基本观点和实验依

I1.本部分考点内容的要求全是I级，

据

即理解物理概念和物理规律的确切含义，

阿伏加德罗常数I

理解物理规律的适用条件，以及它们在简

气体分子运动速率的统计分布I

单情况下的应用.题型多为选择题和填空

温度是分子平均动能的标志、内

I题.绝大多数选择题只要求定性分析，极

能

少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行

固体的微观结构、晶体和非晶体I

计算（或估算）.

液晶的微观结构I

2.高考热学命题的重点内容有：（1）

液体的表面张力现象I

分子动理论要点，分子力、分子大小、

气体实验定律

I质量、数目估算；（2）内能的变化及改变内

理想气体I能的物理过程以及气体压强的决定因素；

饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸（3）理想气体状态方程和用图象表示气体状

I

汽压态的变化；（4）热现象实验与探索过程的方

相对湿度I法.

热力学第一定律I3.近两年来热学考题中还涌现了许多

能量守恒定律I对热现象的自主学习和创新能力考查的新

热力学第二定律I情景试题.多以科技前沿、社会热点及与

要知道中学物理中涉及到的国际生活生产联系的问题为背景来考查热学知

单位制的基本单位和其他物理量识在实际中的应用.

I

的单位：包括摄氏度（。0、标准说明：（1）要求会正确使用的仪器有：温度

大气压计；（2）要求定性了解分子动理论与统计观

实验：用油膜法估测分子的大小点的内容

第1课时分子动理论内能

【导学目标】1.掌握分子动理论的内容，并能应用分析有关问题2理解温度与温标概念，会换

算摄氏温度与热力学温度.3.理解内能概念，掌握影响内能的因素.

基础再现•深度思考先想后结自主梳理基础知识

一、分子动理论

［基础导引］

1.请你通过一个日常生活中的扩散现象来说明：温度越高，分子运动越激烈.

2.请描述：当两个分子间的距离由小于力逐渐增大，直至远大于ro时，分子间的引力如

何变化？分子间的斥力如何变化？分子间引力与斥力的合力又如何变化？

［知识梳理］

1.物体是由组成的

(1)多数分子大小的数量级为m.

(2)一般分子质量的数量级为kg.

2.分子永不停息地做无规则热运动

(1)扩散现象：相互接触的物体彼此进入对方的现象.温度越,扩散越快.

(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的的永不停息地无规则运

动.布朗运动反映了的无规则运动.颗粒越,运动越明显；温度越

,运动越剧烈.

3.分子间存在着相互作用力

(1)分子间同时存在_______和，实际表现的分子力是它们的.

(2)引力和斥力都随着距离的增大而,但斥力比引力变化得.

思考|：为什么微粒越小，布朗运动越明显？

二、温度和温标

［基础导引］

天气预报某地某日的最高气温是27。(2,它是多少开尔文？进行低温物理的研究时，热力

学温度是2.5K,它是多少摄氏度？

［知识梳理］

1.温度

温度在宏观上表示物体的程度；在微观上是分子热运动的的标

志.

2.两种温标

(1)比较摄氏温标和热力学温标：两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的

数值________,但它们表示的温度间隔是的，即每一度的大小相同，A?=AT.

(2)关系：T=.

三、物体的内能

［基础导引］

1.有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近

为止，在这整个过程中，分子势能的变化情况是（）

A.不断增大B.不断减小

C.先增大后减小D.先减小后增大

2.氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是（）

A.氧气的内能较大B.氢气的内能较大

C.两者的内能相等D.氢气分子的平均速率较大

［知识梳理］

1.分子的平均动能：物体内所有分子动能的平均值叫做分子的平均动能.是分子

热运动平均动能的标志，温度越高，分子做热运动的平均动能越.

2.分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的势能叫分子势能.分子势能的大小与

物体的有关.

3.物体的内能：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能.物体的内

能跟物体的和都有关系.

课堂探究•突破考点先做后听共同探究规律方法

考点一微观量估算的基本方法

【考点解读】

1.微观量：分子体积VQ、分子直径d、分子质量mo.

2.宏观量：物体的体积V、摩尔体积修、物体的质量比、摩尔质量M、物体的密度/>.

3.关系：（1）分子的质量：切0=浮=等.

△A

（2）分子的体积：丫严,=急・

（3）物体所含的分子数：N=/-NA=/^NA或N=^-NA=^NA.

4.两种模型：（1）球体模型直径（2）立方体模型边长为d=V正.

特别提醒1.固体和液体分子都可看成是紧密堆集在一起的.分子的体积％）=恐，仅

/VA

适用于固体和液体，对气体不适用.

2.对于气体分子，1=诋的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平

均距离.

【典例剖析】

例1有一种气体，在一定的条件下可以变成近似固体的硬胶体.设该气体在某状态下的

密度为O摩尔质量为阿伏加德罗常数为NA，将该气体分子看做直径为。的球体，

体积为，），则该状态下体积为V的这种气体变成近似固体的硬胶体后体积约为多少？

方法突破

1.求解估算问题的关键是选择恰当的物理模型.

2.阿伏加德罗常数是联系宏观量（如体积、密度、质量）和微观量（如分子直径、分子体积、

分子质量）的桥梁，用它可以估算分子直径、分子质量以及固体或液体分子的体积.

跟踪训练1标准状态下气体的摩尔体积为％=22.4L/mol,请估算教室内空气分子的平均

间距d设教室内的温度为0°C,阿伏加德罗常数NA=6X1（）23moL.（要写出必要的推算

过程，计算结果保留1位有效数字）.

考点二布朗运动和分子热运动的比较

【考点解读】

布朗运动热运动

活动主体固体微小颗粒分子

是微小颗粒的运动，是比分子大

是指分子的运动，分子无论大小

得多的分子团的运动，较大的颗

区别都做热运动，热运动不能通过光

粒不做布朗运动，但它本身的以

学显微镜直接观察到

及周围的分子仍在做热运动

都是永不停息地无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都

共同点

是肉眼所不能看见的

布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，

联系

它是分子做无规则运动的反映

特别提醒1.扩散现象直接反映了分子的无规则运动，并且可以发生在固体、液体、气体

任何两种物质之间.

2.布朗运动不是分子的运动，是液体分子无规则运动的反映.

【典例剖析】

例2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运动

B.布朗运动图中的不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹

C.当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大

D.物体温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变

跟踪训练2在观察布朗运动时，从微粒在。点开始计时，间隔30s

记下微粒的一个位置得到b、c、d、e、于、g等点，然后用直线依次连接，如图1所

示，则下列说法正确的是()

A.微粒在75s末时的位置一定在cd的中点上

B.微粒在75s末时的位置可能在cd的连线上，但不可能在4中点上

C.微粒在前30s内的路程一定等于ab的长度

D.微粒在前30s内的位移大小一定等于ab的长度

考点三分子力与分子势能

【考点解读】

1.分子间的相互作用力

分子力是引力与斥力的合力.分子间的引力和斥力都随分子间

距离的增大而减小、随分子间距离的减小而增大，但总是斥力

变化得较快，如图2所示.

(1)当厂="时，F产八,尸=0;

(2)当时，尸对和尸斥都随距离的减小而增大，但尸引＜/斥，F

表现为斥力；

(3)当时，/用和尸斥都随距离的增大而减小，但尸心尸斥，尸表现为引力；

(4)当厂＞10”(10-9m)时，尸.和尸斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(尸

=0).

2.分子势能

分子势能是由分子间相对位置而决定的势能，它随着物体体积的变化而变化，与分子间

距离的关系为：

(1)当，〉“时，分子力表现为引力，随着厂的增大，分子引力做负

功，分子势能增大；

(2)当K”时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负

功，分子势能增大；

(3)当『=”时，分子势能最小，但不一定为零，可为负值，因为可

选两分子相距无穷远时分子势能为零；

(4)分子势能曲线如图3所示.

【典例剖析】

例3(2010・全国I・19)如图4为两分子系统的势能心与两分子间距

离厂的关系曲线.下列说法正确的是()

A.当r大于八时，分子间的作用力表现为引力

B.当r小于八时，分子间的作用力表现为斥力

C.当r等于「2时，分子间的作用力为零

D.在厂由n变到七的过程中，分子间的作用力做负功

跟踪训练3如图5所示，用厂表示两分子间的作用力，稣表示分

子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10力变为力的过程中

（）

A.尸不断增大，稣不断减小

B.尸先增大后减小，与不断减小

C.尸不断增大，稣先增大后减小

D.F、&都是先增大后减小

24.统计规律法和类比分析法

例4关于温度的概念，下列说法中正确的是（）

A.温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大

B.物体温度高，则物体每一个分子的动能都大

C.某物体内能增大时，其温度一定升高

D.甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体的大

方法归纳统计规律法

对微观世界的理解离不开统计的观点.单个分子的运动是不规则的，但大量分子的运动

是有规律的，如对大量气体分子来说，朝各个方向运动的分子数目相等，且分子的速率

按照一定的规律分布.宏观物理量是与微观物理量的统计平均值是相联系的，如温度是

分子热运动平均动能的标志.但要注意：统计规律的适用对象是大量的微观粒子，如对

“单个分子”谈温度是毫无意义的.

例5分子甲和乙相距较远时，它们之间的分子力可忽略.现在分子甲固定不动，将分子

乙由较远处逐渐向甲靠近直到不能再靠近，在这一过程中（）

A.分子力总是对乙做正功

B.分子乙总是克服分子力做功

C.分子势能先减小后增大

D.分子势能先减小后增大，最后又减小

方法归纳类比分析法

学习“分子势能”时，可类比“重力势能”；学习“分子力做功与分子势能改变”的关

系时，可类比“重力做功与重力势能改变的关系”等.

跟踪训练4下列有关温度的各种说法中正确的是（）

A.温度低的物体内能小

B.温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小

C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大

D.(FC的铁和(FC的冰，它们的分子平均动能相同

分组训练•提升能力即学即练提升解题能力

A组分子动理论

1.下面关于分子力的说法中正确的有()

A.铁丝很难被拉长，这一事实说明铁分子间存在引力

B.水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力

C.将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这

一事实说明这时空气分子间表现为斥力

D.磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力

2.铜的摩尔质量为密度为人若用心表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是

()

A.1个铜原子的质量为悬

B.1个铜原子占有的体积为夺

C.In?铜所含原子的数目为管

D.1kg铜所含原子的数目为鲁

3.(1)下列关于热现象和热现象的规律的说法正确的是.

A.布朗运动就是液体分子的热运动

B.气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子间存在斥力的缘故

C.一小石块落入水中向水底沉去的运动为布朗运动

D.温度越高，热运动越激烈

(2)清晨，湖中荷叶上有一滴约为0.1cn?的水珠，已知水的密度0=1.OX1()3kg/n?,水

的摩尔质量1.8x10-2kg/mol,试估算：

①这滴水珠中约含有多少水分子；②一个水分子的直径多大.(以上计算结果保留两位

有效数字)

B组分子力与分子势能

4.若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积

和温度的关系是（）

①如果保持其体积不变，温度升高，内能增大

②如果保持其体积不变，温度升高，内能减少

③如果保持其温度不变，体积增大，内能增大

④如果保持其温度不变，体积增大，内能减少

A.①④B.①③C.②④D.②③

5.关于对内能的理解，下列说法不正确的是（）

A.系统的内能是由系统的状态决定的

B.做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能

C.不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能

D.1gio（rc水的内能小于1gio（rc水蒸气的内能

课时规范训练

（限时：45分钟）

一、选择题

1.假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地

数，则完成任务所需时间最接近（阿伏加德罗常数必取6X1023molT）（）

A.10年B.1千年C.10万年D.1千万年

2.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）

A.布朗运动就是分子的无规则运动，它说明了分子永不停息地做无规则运动

B.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

C.如果气体的温度升高，那么所有分子的速率都增大

D.在温度相同时，氢气与氧气分子的平均速率相同

3.下列关于布朗运动的说法，正确的是（）

A.布朗运动是液体分子的无规则运动

B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动

C.布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力

D.观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈

4.设某种物质的摩尔质量为〃，原子间平均距离为d,已知阿伏加德罗常数为NA，则该物

质的密度p可表示为（）

A.尸&B.尸急

Cf>=4^N；口.

5.如图所示，甲分子固定在坐标原点。，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿无轴方

向运动，两分子间的分子势能与与两分子间距离x的变化关系如图中曲线所示，设分子

间所具有的总能量为0,则（）

A.乙分子在P点。=巧）时加速度为零

B.乙分子在2点（尤=必）时动能最大

C.乙分子在。点（尤=々）时处于平衡状态

D.乙分子在。点（x=xi）时分子势能最小

6.关于分子势能的下列说法中，正确的是（）

A.当分子距离为平衡距离时分子势能最大

B.当分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零

C.当分子距离为平衡距离时，由于分子力为零，所以分子势能为零

D.分子相距无穷远时分子势能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能不

变

7.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量（）

A.氧气的密度和阿伏加德罗常数

B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数

C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数

D.氧气分子的体积和氧气分子的质量

8.如图2,甲分子固定在坐标原点。，乙分子位于x轴上，甲分子

对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，

Q0为斥力，/<0为引力，a、b、c、1为x轴上四个特定的位

置，现把乙分子从a处静止释放，则（）

A.乙分子从a到b做加速运动，由6到c做减速运动

B.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大

C.乙分子由a到6的过程中，两分子间的分子势能一直增加

D.乙分子由6到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加

9.如图3所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐

标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引

力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交

点，则下列说法正确的是（）

A.湖为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为1（）T°m

B.ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为

C.若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力

D.若两个分子距离越来越大，则分子势能亦越来越大

10.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（）

A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小

二、非选择题

11.如图4所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃

板水平地接触水面.如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻

璃板重力的拉力向上拉橡皮筋.原因是水分子和玻璃

的分子间存在_______作用.

(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成

了红色.这一现象在物理学中称为现象，是由于分子的而产生的.

12.如图5所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上，

甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线

所示，F>0为斥力,尸<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个

特定的位置.现在把乙分子从。处由静止释放，若规定无穷

远处分子势能为零，贝心

(1)乙分子在何处势能最小？是正值还是负值？

(2)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能都随距离的减小而增加？

13.(1)己知某气体的摩尔体积为以，摩尔质量为MA，阿伏加德罗常数为NA，由以上数据

能否估算出每个分子的质量、每个分子的体积、分子之间的平均距离？

(2)当物体体积增大时，分子势能一定增大吗？

(3)在同一个坐标系中画出分子力尸和分子势能与随分子间距离的变化图象，要求表

现出Ep最小值的位置及与变化的大致趋势.

复习讲义

基础再现

一、基础导引1.将一滴红墨水分别滴入等量的冷水和热水中，你会发现热水变为一杯均

匀的红水的速度快.

2.本题可借助分子力随分子间距离的变化图线来描述.

由图中的曲线可以看出，两个分子间的距离由小于％逐渐增大，直至远大于力，这个

过程可分成三个阶段.第一阶段，由小于“逐渐增大到等于力的过程，引力和斥力均

减小，斥力比引力减小得快.由于斥力大于引力，斥力和引力的合力表现为斥力且合

力值逐渐减小，两分子间距离等于“时，合力为零.第二阶段，由力逐渐增大到合力

表现为引力最大值时所对应的分子间距离的过程，引力和斥力均减小，斥力小于引

力，斥力和引力的合力表现为引力而且合力值逐渐增大.第三阶段，由合力为引力最

大值时两分子间的距离到10“的过程，斥力和引力均减小，斥力仍比引力减小得快，

斥力小于引力，斥力和引力的合力表现为引力，但合力值逐渐减小.

知识梳理1.大量分子（1）10-1°

⑵10-262.⑴高（2）固体颗粒分子

小高3.（1）引力斥力合力（2）减小快

思考：微粒越小，在某一时刻受到液体分子撞击时不平衡性越强，运动状态改变越快，越

明显.

二、

基础导引300.15K-270.65℃

知识梳理1.冷热平均动能2.（1）不同相同⑵/+273.15K

三、

基础导引1.D

2.BD

知识梳理1.温度大2.体积3.温度体积

课堂探究

跟踪训练1见解析

解析每个分子占据的体积V4

空气分子平均间距d=

代入数据得分子平均间距

3/22.4X1Q^3

m心3X10-9皿.

d=N6义1()23

例2C

跟踪训练2D

例3BC

跟踪训练3B

例4A例5C

跟踪训练4D

分组训练

1.AB

2.CD

3.(1)D(2)①3.3Xl()2i(个)②3.9X1()T°m

4.B5.BC

课时规范训练

1.C2.B3.D4.AB5.AB6.B7.C8.B9.B10.C

11.⑴大分子引力(2)扩散无规则运动(热运动)

12.(l)c处负值⑵c到d阶段

13.解析(1)可估算出每个气体分子的质量恻=占；

由于气体分子间距较大，由求得的是一个分子占据的空间而不是一个气体分

NA

子的体积，故不能估算每个分子的体积；由1=我=＜住可求出分子之间的平均距

离.

(2)在厂范围内，当厂增大时，分子力做负功，分子势能增大；在厂＜厂0范围内，当r

增大时，分子力做正功，分子势能减小，故不能说物体体积增大，分子势能一定增

大，只能说当物体体积变化时，其对应的分子势能也变化.

(3)

第2课时气体液体与固体

【导学目标】1.掌握气体三定律的内容、表达式及图象2掌握理想气体的概念，理解气体热现

象的微观意义3掌握晶体与非晶体以及液晶的微观结构，理解液体的表面张力现象.

基础再现-深度思考先想后结自主梳理基础知识

一、气体

［基础导引］

1.一定质量理想气体的状态经历了如图1所示的ab、be、cd、da四个过程，其中be的延

长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与be平行，则气体体积在

()

A.ab过程中不断减小

B.be过程中保持不变

C.cd过程中不断增加

D.da过程中保持不变

2.电灯泡内充有氨氤混合气体，如果要使电灯泡内的混合气体在50(TC时的压强不超过一

个大气压，则在20。(2的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少？

［知识梳理］

1.气体分子运动的特点

(1)气体分子间距较,分子力可以,因此分子间除碰撞外不受其他力的

作用，故气体能充满.

(2)分子做无规则的运动，速率有大有小，且时而变化，大量分子的速率按“中间多，

两头少”的规律分布.

(3)温度升高时，速率小的分子数,速率大的分子数,分子的平均速

率将，但速率分布规律.

2.三个实验定律

玻意耳定律查理定律盖一吕萨克定律

一定质量的气体，一定质量的某种气

一定质量的气体，在温

在体积不变的情况体，在压强不变的

内容度不变的情况下，压强

下，压强与热力学情况下，其体积与

与体积成反比

温度成正比热力学温度成正比

表

________或________或

达—

式

]]]

图象1二

VTT

3.理想气体的状态方程

(1)理想气体

①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.

②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.

(2)理想气体的状态方程

一定质量的理想气体状态方程：或.

气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例.

二、液体和固体

［基础导引］

关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()

A.有规则几何外形的固体一定是晶体

B.晶体的各向同性是由于组成它的微粒是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期

性

C.晶体一定具有各向异性的特点

D.某些物质微粒能够形成几种不同的空间分布

［知识梳理］

1.晶体与非晶体

单晶体多晶体非晶体

外形—不规则不规则

熔点确定—不确定

物理性质—各向同性各向同性

玻璃、蜂蜡、松

典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜

香

有的物质在不同条件下能够形成不同的形态.同一物质可能以晶体

形成与

和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化

转化

为晶体

2.液体的表面张力

(1)作用：液体的表面张力使液面具有的趋势.

(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线

3.液晶的物理性质

(1)具有液体的性.

(2)具有晶体的光学各向性.

(3)在某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是

____________的.

4.饱和汽湿度

(1)饱和汽与未饱和汽

①饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽.

②未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽.

(2)饱和汽压

①定义：饱和汽所具有的压强.

②特点：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

汽的体积无关.

⑶湿度

①定义：空气的干湿程度.

②描述湿度的物理量

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时水的饱和汽压的百分比.

即：相对湿度=蠡冠黯隘黑xi00%

建堂探究•突破考点先做后听共同探究规律方法

考点一气体压强的产生与计算

【考点解读】

1.产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压

力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强.

2.决定因素

(1)宏观上：决定于气体的温度和体积.

(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度.

3.常用单位：帕斯卡(Pa):1Pa=1N/m2

1atm=760mmHg=1.013X105Pa

4.计算方法

(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+pgh.

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.

特别提醒1.气体压强与大气压强不同，大气压强由重力而产生，随高度增大而减小，气

体压强由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生，大小不随高度而变化.

2.容器内气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁而产生的，并非因其重力而产生的.

3.求解液体内部深度为a处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强.

【典例剖析】

例1（2010・上海单科-22改编）如图2所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放

置，截面积为5X1CF3m2,一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞

封闭在汽缸内，其压强为Pa（大气压强取LOIXpa,g取io

m/s2）.

跟踪训练1如图3所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，

使汽缸悬空而静止.设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，

缸壁导热性能良好，使缸内气体温度总能与外界大气的温度相同，则

下列结论中正确的是（）

A.若外界大气压强增大，则弹簧将压缩一些

B.若外界大气压强增大，则汽缸的上底面距地面的高度将增大

C.若气温升高，则活塞距地面的高度将减小

D.若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大

考点二理想气体实验定律的微观解释及应用

【考点解读】

实验定律的微观解释

等温变化等容变化等压变化

一定质量的气体，一定质量的气体，

一定质量的气体，温度保体积保持不变时，温度升高时，分子

持不变时，分子的平均动分子的密集程度保的平均动能增

微观能一定.在这种情况下，持不变.在这种情大.只有气体的体

解释体积减小时，分子的密集况下，温度升高积同时增大，使分

程度增大，气体的压强就时，分子的平均动子的密集程度减

增大能增大，气体的压小，才能保持压强

强就增大不变

【典例剖析】

例2如图4所示，带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部

放入盛水的烧杯中，注射器活塞的横截面积5=5X10—5活塞

5

及框架的总质量mo=5X10-kg,大气压强Po=l.OXlOPa.当水

2

温为t0=13℃时，注射器内气体的体积为5.5mL.(g=10m/s)

(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得力=65°C时，气体的体积为多

大？

(2)保持水温％=65。(2不变，为使气体的体积恢复到5.5mL,则要

在框架上挂质量多大的钩码？

方法突破应用实验定律及状态方程解题的一般步骤

(1)明确研究对象，即一定质量的某理想气体；

(2)确定气体在始末状态的参量P1、匕、T1及m、V2、T2；

(3)由气体实验定律或状态方程列式求解.

(4)讨论结果的合理性.

跟踪训练2一气象探测气球，在充有压强为76.0cmHg、温度为27.0°C的氮气时，体积

为3.50n?.在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氢气压强逐渐减小到此高度上的

大气压36.0cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加

热，保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求：

(1)氨气在停止加热前的体积；

(2)氨气在停止加热较长一段时间后的体积.

考点三气体实验定律图象的应用

【考点解读】

一定质量的气体不同图象的比较

类别图线特点举例

pV=CT（其中C为恒量），即pl/之积越大的等温p

p-V

线温度越高，线离原点越远

67>看

P

1

P-Vp=CT^,斜率攵=CT,即斜率越大，温度越高

O

T2>TiV

P

p=,T,斜率左=,，即斜率越大，体积越小■%,

P-T

0匕＜匕T

Pl

V=-T,斜率左=擀，即斜率越大，压强越小V

V—T“1

0P2Vpi2

【典例剖析】

例3—足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量

的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图5所示.开始时气体的体积为2.0Xl（T3m3,

现缓慢地在活塞上倒上一定量的细砂，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一

半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热,使气体温度变为136.5P.（大气压强为1.0X105Pa）

A

-zzzzz:

10

B

图5

（1）求汽缸内气体最终的体积;

（2）在p~V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化（请用箭头在图线上标出状态变化

的方向）.

跟踪训练3一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示.下列说法中正确的是

()

A.a—6过程中,气体体积增大，压强减小

B.6-c过程中，气体压强不变，体积增大

C.c-a过程中，气体压强增大，体积变小

D.。一。过程中，气体内能增大，体积变小

考点四固体、液体的性质

【考点解读】

1.液体的微观结构特点：（1）分子间的距离很小；（2）液体分子间的相互作用力很大；（3）分

子的热运动特点表现为振动与移动相结合.

2.液体的表面张力：（1）作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.（2）方向：表面张

力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直.(3)大小：液体的温度越高，表面张力越

小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大.

3.液晶

"具有液体的流动性

具有晶体的光学各向异性

物理，性质＜.

在某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一■方

、向看，分子的排列是杂乱无章的

【典例剖析】

例4(1)下列说法中正确的是()

A.黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体

B.同一种物质只能形成一种晶体

C.单晶体的所有物理性质都是各向异性的

D.玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状

(2)经实验证明，表面张力的大小与液体的种类、温度和边界长度有关，我们把某种液体

在一定温度下单位边界长度的表面张力大小定义为这种液体的表面张力系数，它的大小反

映了液体表面张力作用的强弱.图7所示是测量表面张力系数的一种方法.若已知金属环

质量为机=0.10kg,半径为厂=0.20m,当用FT=1.15N的力向上提金属环时，恰好可以

将金属环提离液面，求该种液体的表面张力系数«.(g=9.80m/s2)

方法归纳本题第⑵问属于信息给予题，根据所学物理知识，结合题目描述的内容，理解

所给信息的含义是解决这类问题的关键.本题首先需理解表面张力系数的含义，其次是

分析环所受的力.注意表面张力在环内外均有作用，所以作用边界长度为4口.

跟踪训练4关于液体表面现象的说法中正确的是()

A.把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针受到重力小，

又受液体的浮力的缘故

B.在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互

吸引力

C.玻璃管道裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃，在表面张力的

作用下，表面要收缩到最小的缘故

D.飘浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘

故

分组训练•提升能力即学即练提升解题能力

A组气体实验定律

1.(1)下列有关热现象的说法中，正确的是.

A.布朗运动是液体或气体分子的运动，它说明分子永不停息做无规则运动

B.两分子间距离增大，分子间的势能一定增加

C.在热传导过程中，热量可以自发地由低温物体传递到高温物体

D.液晶显本屏是应用液晶的光学各向异性制成的

(2)如图8所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸，高度为工、底面积为

S,缸内有一个质量为根的活塞，封闭了一定质量的理想气体.温

度为热力学温标7b时，用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起

来，汽缸处于竖直状态，缸内气体高为工。.已知重力加速度为g,大

气压强为po,不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦，求：

①采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到多少？

②当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为AC/,则气体在活塞下移的过程

中吸收的热量为多少？

2.标准状况下的压强为")=1.013X105Pa,在标准状况下用充气

筒给一个体积为Mo=2.5L的足球充气，如图9所示.充气前足球呈球形、内部空气的压

强为1.013X1()5Pa,设充气过程中球

内、外的温度始终保持20℃不变.在充气的最后时刻，对打气活塞施加的压力为F=

200N.设打气筒为圆柱形，其活塞的截

面积为S=10cn?,打气筒每次打气压下的高度为20cm.不计各种摩擦，打气筒的活塞与

连杆、把手的重力均不计.求：充气过程中，打气筒的活塞下压了多少次？

B组固体与液体

3.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图

10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

如图丁所示，则()

B.甲、丙为晶体，乙是非晶体

C.甲、丙为非晶体，丙是晶体

D.甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体

下列现象，哪些是因液体的表面张力所造成的

A.使用洗洁精易清除餐具上的油渍

B.融化的蜡烛从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形

C.早上看到叶面上的露珠呈球形

D.小昆虫能漂浮在水面上

课时规范训练

（限时：45分钟）

一、选择题

1.（2010•课标全国理综S3）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是