广东省高中物理第一轮总复习 第13章第1讲分子动理论与统计观点 粤教版 新课标.ppt

本章的重点内容有 1 分子动理论的基本观点 布朗运动的实质以及分子力与分子间距离的关系 2 液体的表面张力现象 气体的实验定律理想气体的性质 3 热力学第一定律和热力学第二定律 4 实验与探究 用油膜法估测分子的大小本章的难点是有关分子力和分子势能的概念 以及用能量守恒的观点去分析实际问题 高考展望 1 深刻理解基本概念与规律 建立宏观量与微观量的对应关系 对于一个确定的物体来说 其分子动能与物体的温度对应 其分子势能与物体的体积对应 物体的内能与物体的温度 体积 质量对应 物体的内能的改变与做功和热传递的过程对应 理想气体不考虑分子势能 2 理论联系实际 结合生活 科技等装置如高压锅 气缸等模型 建立简单的力平衡 应用气体状态方程处理实际问题 做功热传递 热学 分子动理论 物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则运动分子间同时存在着引力和斥力 物体的内能 分子动能分子势能 内能的改变 热学 热力学第一定律热力学第二定律 物质的三态 固态 晶体 晶体的微观结构非晶体 液态 表面张力浸润和不浸润毛细现象 液体的微观结构 气态 玻意耳定律查理定律盖 吕萨克定律 热力学定律 理想气体状态方程 1 分子动理论 1 物体是由所组成的组成宏观物体的微观分子的尺度是如此之小 数量级为10 10m 而对组成宏观物体的微观分子的认识在物理的发展中经历了这样的过程 用实验的方法 油膜法实验 估测出微观分子的大小 明确了微观分子的 小 后进一步了解组成宏观物体的微观分子数量之 多 这里应该强调指出阿伏伽德罗常数的作用 它是宏观世界与微观世界的 桥梁 大量分子 2 分子永不停息地在做 重点在于把握布朗运动与分子运动间的关系 所谓的布朗运动 指的是悬浮于液体中的固体小颗粒所做的永不停息的无规则运动 布朗运动产生的原因是因为液体分子的撞击不平衡所致 正因为如此 布朗运动的特点恰好反映出分子运动的特点 布朗运动永不停息 表明 无规则热运动 分子 运动永不停息 布朗运动的无规则性 表明 布朗运动的剧烈程度随温度升高而加剧 表明分子运动的剧烈程度随升高而加剧 布朗运动的明显程度随悬浮颗粒的尺寸加大而 再一次从统计的角度表明分子运动的无规则性 分子运动的 无规则性 温度 减弱 3 分子间存在着 关于分子力的特征与规律 应注意如下几个要点的掌握 分子间的引力f引与斥力f斥同时存在 表现出的分子力是它们的 分子间的引力f引与斥力f斥均随分子间距r的增大而 但随间距r增大而减小得更快些 相互作用的分子力 合力 减小 斥力f斥 分子间距存在着某一个值r0 数量级为10 10m 当r r0时 f引 f斥 分子力表现为引力 当r r0时 f引 f斥 分子力为零 当r10r0时 分子间引力 斥力均可忽略 分子间引力f引 斥力f斥及分子力f随分子间距r的变化情况如图所示 2 物体的内能概念的理解 1 物体的内能 之总和叫做物体的内能 2 分子平均动能与温度的关系由于分子热运动的无规则性 所以各个分子热运动动能不同 但所有分子热运动动能的平均值只与温度相关 温度是分子平均动能的标志 温度相同 则分子相同 对确定的物体来说 总的分子动能随温度单调增加 物体所有分子热运动动能和分子力相对应 的分子势能 热运动的平均动能 3 分子势能与体积的关系分子势能与分子力相关 分子力做正功 分子势能 分子力做负功 分子势能 而分子力与分子间距有关 分子间距的变化则又影响着大量分子所组成的宏观物体的体积 这就在分子势能与物体体积间建立起某种联系 考虑到分子力在r r0时表现为斥力 此时体积膨胀时 表现为斥力的分子力做正功 此时分子势能随体积增大而减小 因此分子势能随物体体积呈非单调变化的特征 减小 增加 4 改变内能的两种方式改变物体的内能通常有两种方式 做功和热传递 做功涉及的是内能与其他能间的转化 而热传递则只涉及内能在不同物体间的转移 主题 1 关于阿伏加德罗常数的计算 单选 若已知阿伏加德罗常数 物质的摩尔质量 摩尔体积 则不可以计算出 a 固体物质分子的大小和质量b 液体物质分子的大小和质量c 气体分子的大小和质量d 气体分子的质量和分子间的平均距离阿伏加德罗常数的计算 c 用m表示摩尔质量 即一摩尔物质的质量 而一摩尔物质中含有na个分子 因此每个分子的质量为 由于固体和液体中分子间距离较小 可以近似地认为分子是紧密地排列在一起的 那么若用v表示摩尔体积 即na个分子所具有的总体积 显然就可以表示每个分子的体积 而气体分子间的距离很大 用只能表示每个气体分子平均占据的空间 而不是表示分子的体积 那么就可以表示气体分子间的平均距离了 所以应选c 注意到阿伏加德罗常数的 桥梁 作用以及固 液 气的结构特征 单选 已知铜的密度为8 9 103千克 米3 原子量为64 通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为 a 7 10 6m3b 1 10 29m3c 1 10 26m3d 8 10 24m3本题首先计算出每立方米的体积内的铜原子个数 然后再计算出每个铜原子所占体积 b 主题 2 物体的内能与改变内能的两种方式 双选 有关物体内能 以下说法正确的是 a 1克0 水的内能比1克0 冰的内能大b 电流通过电阻后电阻发热 它的内能增加是通过 热传递 方式实现的c 气体膨胀 它的内能一定减少d 橡皮筋被拉伸时 分子间势能增加决定物体内能的因素 改变物体内能的方式 ad 物体内能是物体内所有分子的动能和势能之和 从宏观上来讲 可以说由温度 体积和分子数决定 1克水和1克冰分子数相同 温度相同 但体积不同 然而对冰与水来说 体积与内能的关系不清 所以我们从另外一个角度来看 冰融化成水时要吸热 由此判定选项a正确 电流通过电阻发热 是由于电流的热效应 其本质是电流做功 气体的内能是否变化 要看是否有热传递和做功 而橡皮筋拉伸时 有外力对它做功 使分子间距离增大 分子势能增加 双选 下列说法中正确的是 a 液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的b 物体的温度越高 其分子的平均动能越大c 物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能d 只有热传递才能改变物体的内能本题考查了分子动理论 热和功中的多个知识点 属识记 理解的能力要求 ab 温度是分子平均动能的标志 温度越高 分子平均动能越大 分子热运动越剧烈 故b正确 布朗运动是指悬浮在液体中的花粉 微小颗粒 的无规则运动 是由液体分子的撞击引起的 不是指液体分子的运动 故a正确 改变物体内能的途径有做功和热传递 故d错误 物体的内能是所有分子的动能与势能的总和 故c错误 温度是分子平均动能的标志 并不是某几个分子的动能 主题 3 分子间的相互作用力 单选 如图13 1 1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 图13 1 1 线所示 f 0为斥力 f 0为引力 a b c d为x轴上四个特定的位置 现把乙分子从a处由静止释放 则 a 乙分子由a到b做加速运动 由b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c的过程 动能先增后减d 乙分子由b到d的过程 两分子间的分子势能一直增加 b 分子间相互作用力 能量守恒 乙分子从a到b 再到c的过程中 分子之间均表现为引力 所以乙分子始终做加速运动 且到达c点时速度最大 故a错误 b正确 c错误 乙分子从b到c的过程分子引力做正功 故分子势能减少 而从c到d的过程分子间为斥力 做负功 分子间的势能增加 故d错误 本题涉及能量守恒 而且牵涉到运动学内容 基本的物理模型应掌握清楚 单选 分子间有分子势能 规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零 设分子a固定不动 分子b以某一初速度从无穷远处向a运动 直到它们之间的距离最小 在此过程中 a b之间的势能 a 先减小 后增大 最后小于零b 先减小 后增大 最后大于零c 先增大 后减小 最后小于零d 先增大 后减小 最后大于零 b 一 b从无穷远向a靠近 在这个过程中 分子之间的作用力 表现为引力 做正功 这样它们之间的势能减小 当b运动到分子间作用力为0的地方 这时a b之间的势能最小 b的速度最大 这个过程 势能是减小的并且势能 0 二 当过了f 0的这个点后 分子间作用力表现为斥力 对b做负功 b的动能减小 转化为a b间的势能 势能变大 因为刚开始分子势能是为0的 当b的动能为0的时候 b的动能也转化成了势能 所以 这时势能大于0 单选 以r f ep分别表示分子间距 分子力和分子势能 而当r r0时 f 0 于是有 a 当r r0时 f越大 ep越大b 当r r0时 f越大 ep越小c 当r r0时 f越大 ep越大d 当r r0时 f越大 ep越