高中物理电磁感应选修3-3热学第2讲固体、液体和气体.ppt

第2讲 固体、液体和气体,本节目录,基础再现对点自测,知能演练轻巧夺冠,考点探究讲练互动,技法提炼思维升华,要点透析直击高考,知识清单 一、固体 1分类：固体分为_和_两类晶体分_和_ 2晶体与非晶体的比较,晶体,非晶体,单晶体,多晶体,二、液体 1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)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 2液晶的物理性质 (1)具有液体的流动性 (2)具有晶体的光学各向异性 (3)在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的,收缩,垂直,三、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,四、气体 1气体分子运动的特点 (1)气体分子间距_，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整个空间 (2)分子做无规则的运动，速率有大有小，且时刻变化，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_，但速率分布规律不变,较大,减少,增加,增大,2气体实验三定律,热身体验 1.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,21.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 22.关于液晶，下列说法中正确的有( ) A液晶是一种晶体 B液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 C液晶的光学性质随温度的变化而变化 D液晶的光学性质随光照的变化而变化,32.(2011高考海南卷改编)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浓度表示 D空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比,41859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是( ),5为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是( ),热身体验答案与解析,1解析：选D.机械加工可以使任何固体具有规则几何外形,故A错；B项中是解释的各向异性，故B错；只有单晶体具有各向异性的特点，C错；同一物质微粒可以形成不同的空间分布，D正确 21.解析：选D.液体表面层的分子稀疏，分子力表现为引力，具有使表面积收缩到最小的趋势，故D正确 22.解析：选D.液晶是一种分子排列有一定规则但不稳定的流体,光学性质随温度、光照的变化而变化，故D正确 31.答案：A,一、气体分子的运动特点与统计规律,即时应用1 (2012高考江苏卷)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的_增大了该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示， 则T1_(选填“大于” 或“小于”)T2. 解析：温度是分子平均动能大小的标志,温度升高时分子平均动能增大,大速率的分子占总分子数的比例增大,故T1小于T2. 答案：平均动能 小于,二、气体实验定律图象,特别提醒：在应用气体图象分析问题时，一定要看清纵、横坐标所代表的物理量.同时要注意横坐标表示的是摄氏温度还是热力学温度.,即时应用2 (2013莆田检测)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( ) Aab过程中，气体体积增大，压强减小 Bbc过程中，气体压强不变，体积增大 Cca过程中，气体压强增大，体积变小 Dca过程中，气体内能增大，体积变小 答案：A,即时应用3 (2012高考重庆卷)如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( ) A温度降低，压强增大 B温度升高，压强不变 C温度升高，压强减小 D温度不变，压强减小,【解题指南】 解答本题时应注意以下三点： (1)晶体和非晶体的性质，多晶体与单晶体的区别 (2)固体和液体的内能与体积及温度有关 (3)液体的性质与其对应的现象 【解析】 液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用,分子势能和体积有关，A正确晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，B错误温度升高时，分子的平均动能增大,但不是每一个分子动能都增大，C错误露珠由于受到表面张力的作用,表面积有收缩到最小的趋势即呈球状，D正确 【答案】 D,考点2 气体状态变化的图象 一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( ) Aab过程中不断减小 Bbc过程中保持不变 Ccd过程中不断增加 Dda过程中保持不变 【解析】 由图象可知ab温度不变，压强减小，所以体积增大，bc是等容变化，体积不变，因此只有B正确 【答案】 B,【方法总结】 气体状态变化的图象的应用技巧 (1)求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程 (2)在VT图象(或pT图象)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大,考点3 气体实验定律的应用 (2012高考新课标全国卷)如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0 的水槽中，B的容积是A的3倍阀门S将A和B两部分隔开A内为真空，B和C内都充有气体U形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S，整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积,(1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)； (2)将右侧水槽的水从0 加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60 mm，求加热后右侧水槽的水温,【答案】 (1)180 mmHg (2)364 K,【方法总结】 应用气体定律或状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象(即选取一定质量的气体)； (2)确定气体在始、末状态的参量，若为两部分气体，注意找它们参量之间的关系； (3)结合气体定律或状态方程列式求解； (4)讨论结果的合理性,方法技巧 汽缸类问题求解方法 【范例】 (9分)如图所示，两个可导热的汽缸竖直放置,它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积)两汽缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与汽缸无摩擦，活塞的下方为理想气体，上方为真空.当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h.已知m13m，m22m，现在两活塞上同时各放一质量为m的 物块，求气体再次达到平衡后两 活塞的高度差是多少？(假定环 境的温度始终保持为T0),寻规探法 批注：汽缸内气体与外界温度保持相同； 批注：气体压强等于活塞重力产生的压强； 批注：两部分气体初状态压强相等，活塞处于力学平衡状态； 批注：分析两活塞再次平衡时气体所处状态； 批注：气体温度恒为T0，做等温变化，利用玻意耳定律求解,【方法提炼】 几种常见类型的处理方法 (1)系统处于力学平衡状态，需综合应用气体定律和物体的平衡条件解题. (2)气体系统处于力学非平衡状态，需要综合应用气体定律和牛顿运动定律解题.