高考物理一轮复习 第十一章 热学（第2课时）固体、液体与气体课件.ppt

第2课时固体 液体与气体 考点一固体与液体的性质 1 单晶体 多晶体 非晶体的判断判断固体物质是晶体还是非晶体 要看其是否具有确定的熔点 区分单晶体与多晶体 要看其物理性质是各向异性还是各向同性 多晶体和非晶体都具有各向同性 但多晶体有固定的熔点 非晶体没有 同时 还要知道一些常见的晶体和非晶体 如所有的金属都是晶体 2 对液体表面张力的理解 1 形成原因 表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大 分子间的相互作用力表现为引力 2 表面特性 表面层分子间的引力使液面产生了表面张力 使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜 分子势能大于液体内部的分子势能 3 表面张力的方向 和液面相切 垂直于液面上的各条分界线 4 表面张力的效果 表面张力使液体表面具有收缩趋势 使液体表面积趋于最小 而在体积相同的条件下 球形的表面积最小 5 表面张力的大小 跟边界线的长度 液体的种类 温度都有关系 例1 多选 2015 课标全国i卷 下列说法正确的是 a 将一块晶体敲碎后 得到的小颗粒是非晶体b 固体可以分为晶体和非晶体两类 有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质c 由同种元素构成的固体 可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体d 在合适的条件下 某些晶体可以转化为非晶体 某些非晶体也可以转化为晶体e 在熔化过程中 晶体要吸收热量 但温度保持不变 内能也保持不变 解析 晶体有固定的熔点 并不会因为颗粒的大小而改变 即使敲碎为小颗粒 仍旧是晶体 选项a错误 根据是否有固定的熔点 可以把固体分为晶体和非晶体两类 晶体有各向异性 选项b正确 同种元素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体 如金刚石和石墨 选项c正确 晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体 反之亦然 选项d正确 熔化过程中 晶体要吸热 温度不变 但是内能增大 选项e错误 答案 bcd 1 多选 2016 豫北六校联考 人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程 以下说法正确的是 a 液体的分子势能与体积有关b 晶体的物理性质都是各向异性的c 温度升高 每个分子的动能都增大d 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 解析 液体体积与分子间相对位置相联系 从宏观上看 分子势能与体积有关 a正确 多晶体表现各向同性 b错误 温度升高 分子平均速率增大 但每个分子的动能不一定都增大 c错误 露珠表面张力使其表面积收缩到最小 呈球状 d正确 答案 ad 考点二气体实验定律及理想气体状态方程的应用 1 理想气体状态方程与气体实验定律的关系 1 当m不变 t1 t2时 p1v1 p2v2 玻意耳定律 2 当m不变 v1 v2时 查理定律 3 当m不变 p1 p2时 盖 吕萨克定律 2 利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路 例2 2015 课标全国ii卷 如图所示 一粗细均匀的u形管竖直放置 a侧上端封闭 b侧上端与大气相通 下端开口处开关k关闭 a侧空气柱的长度为l 10 0cm b侧水银面比a侧的高h 3 0cm 现将开关k打开 从u形管中放出部分水银 当两侧的高度差为h1 10 0cm时 将开关k关闭 已知大气压强p0 75 0cmhg 1 求放出部分水银后a侧空气柱的长度 2 此后再向b侧注入水银 使a b两侧的水银达到同一高度 求注入水银在管内的长度 解析 1 以cmhg为压强单位 设a侧空气长度l 10 0cm时压强为p 当两侧水银面的高度差为h1 10 0cm时 空气柱的长度为l1 压强为p1 由玻意耳定律得pl p1l1 由力学平衡条件得p p0 h 打开开关k放出水银的过程中 b侧水银面处的压强始终为p0 而a侧水银面处的压强随空气柱的长度增加逐渐减小 b a两侧水银面的高度差也随之减小 直至a侧水银高出b侧水银面h1为止 由力学平衡有p1 p0 h1 并代入数据得l1 12 0cm 2 当a b两侧水银面达到同一高度时 设a侧空气柱的长度为l2 压强为p2 由玻意耳定律得pl p2l2 由力学平衡条件可知p2 p0 代入数据得l2 10 4cm 设注入的水银柱在管内的长度为 h 依题意得 h 2 l1 l2 h1 13 2cm 答案 1 12 0cm 2 13 2cm 2 2016 武汉模拟 如图所示 气缸长l 1m 固定在水平面上 气缸中有横截面积s 100cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体 当温度t 27 大气压强p0 1 105pa时 气柱长l0 0 4m 现缓慢拉动活塞 拉力最大值f 500n 1 温度保持不变 能否将活塞从气缸中拉出 2 要使活塞从气缸中拉出 气缸中气体温度至少为多少摄氏度 解析 1 初始状态即温度t 27 时 l1 l0 0 4m p1 p0 1 105pa t1 300k 设l有足够长 f达最大值时活塞仍在气缸内 设此时气柱长为l2 气体压强为p2 根据活塞受力平衡可得p2s f p0s 代入数据解得p2 0 5 105pa 根据玻意耳定律有p1v1 p2v2 即p1sl1 p2sl2 代入数据 可得l2 0 8m 因为l2 l 所以不能将活塞拉出 考点三气体状态变化的图象问题 一定质量的气体不同图象的比较 例3 2015 泉州模拟 如图所示为一定质量的理想气体的压强p与体积v关系图象 它由状态a经等容过程到状态b 再经等压过程到状态c 设a b c状态对应的温度分别为ta tb tc 则下列关系式中正确的是 a tatb tb tcc ta tb tbtc 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v t图象 或p t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 技巧总结 3 2016 衡水模拟 带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体 气体开始处于状态a 由过程ab到达状态b 后又经过程bc到达状态c 如图所示 设气体在状态a时的压强 体积和温度分别为pa va和ta 在状态b时的体积为vb 在状态c时的温度为tc 求 1 气体在状态b时的温度tb 2 气体在状态a的压强pa与状态c的压强pc之比 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 方法技巧思维提升 2 固体 活塞或气缸 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 如图所示 一个横截面积为s的圆筒形容器竖直放置 金属圆块a的上表面是水平的 下表面是倾斜的 下表面与水平面的夹角为 圆块的质量为m 不计圆块与容器内壁之间的摩擦 若大气压强为p0 则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为 a p0 mgcos sb p0 cos mg scos c p0 mgcos2 sd p0 mg s 思路导引 恰当选取研究对象 根据其受力情况求得气体的压力 从而求得气体的压