高考物理总复习 第2讲 固体、液体与气体课件 新人教版选修33.ppt

一 晶体和非晶体 不规则 异性 同性 晶体 晶体 非晶体 非晶体 晶体 1 同一种物质在不同条件下可能形成晶体也可能形成非晶体 2 单晶体具有各向异性 并不是在各种物理性质上都表现为各向异性 二 液体1 液体的表面张力 1 概念 液体表面各部分间互相吸引的力 2 作用 液体的表面张力使液面具有收缩的趋势 3 方向 表面张力跟液面相切 跟这部分液面的分界线垂直 4 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 1 液晶分子既保持排列有序而显示各向 又可以自由移动位置 保持了液体的 2 液晶分子的位置无序使它像 排列有序使它像晶体 3 液晶分子的排列从某个方向看比较整齐 而从另外一个方向看则是杂乱无章的 4 液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变 异性 流动性 液体 3 毛细现象浸润液体在细管中的现象以及不浸润液体在细管中的现象 三 饱和汽 湿度1 饱和汽与未饱和汽 1 饱和汽 液体处于的蒸汽 2 未饱和汽 没有达到的蒸汽 上升 下降 动态平衡 饱和状态 2 饱和汽压 1 定义 饱和汽所具有的压强 2 特点 饱和汽压随温度而变 温度越高 饱和汽压越大 且饱和汽压与饱和汽的体积无关 水蒸气 压强 四 气体1 气体的三个实验定律 1 等温变化 玻意耳定律 内容 一定质量的某种气体 在不变的情况下 压强与体积成 公式 或pv c 常量 微观解释 一定质量的某种理想气体 分子的总数是一定的 在温度保持不变时 分子的平均动能保持不变 气体的体积减小时 分子的密集程度增大 气体的压强就增大 反之亦然 所以气体的压强与体积成反比 温度 反比 p1v1 p2v2 体积 正比 压强 正比 微观解释 一定质量的某种理想气体 温度升高时 分子的平均动能增大 要保持压强不变 只有增大气体体积 减小分子的密集程度才行 2 理想气体及其状态方程 1 理想气体 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 3 一定质量的气体不同图象的比较 续表 1 平衡状态下气体压强的求法 1 参考液片法 选取假想的液体薄片 自身重力不计 为研究对象 分析液片两侧受力情况 建立平衡方程 消去面积 得到液片两侧压强相等方程 求得气体的压强 2 力平衡法 选与气体接触的液柱 或活塞 为研究对象进行受力分析 得到液柱 或活塞 的受力平衡方程 求得气体的压强 3 等压面法 在连通器中 同一种液体 中间不间断 同一深度处压强相等 2 加速运动系统中封闭气体压强的求法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 思路启迪 选与气体相接触的活塞为研究对象 进行受力分析 再利用牛顿第二定律列方程求解 若已知大气压强为p0 下图中各装置均处于静止状态 求被封闭气体的压强 重力加速度为g 图 1 2 中液体的密度为 图 3 中活塞的质量为m 活塞的横截面积为s 解析 在图 1 中 选b液面为研究对象 由二力平衡得f下 f上 即p下s p上s s 为小试管的横截面积 所求气体压强就是a液面所受压强pa b液面所受向下的压强p下是pa加上液柱h所产生的液体压强 由连通器原理可知b液面所受向上的压强为大气压强p0 故有pa gh p0 所以pa p0 gh 在图 2 中 以b液面为研究对象 由平衡方程f上 f下有pas phs p0s s 为u型管的横截面积 所以pa p0 gh 1 图象上的一个点表示一定质量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或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程 2 在v t或p t图象中 比较两个状态的压强或体积大小 可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断 斜率越大 压强或体积越小 斜率越小 压强或体积越大 1 求状态a的压强 2 请在图乙画出该状态变化过程的p t图象 并分别标出a b c d各个状态 不要求写出计算过程 思路启迪 读出v t图上各点的体积和温度 由理想气体的状态方程即可求出各点对应的压强 答案 1 4 104pa 2 见尝试解答 如下图甲是一定质量的气体由状态a经过状态b变为状态c的v t图象 已知气体在状态a时的压强是1 5 105pa 1 说出a b过程中压强变化的情形 并根据图象提供的信息 计算图中ta的温度值 2 请在图乙坐标系中 作出由状态a经过状态b变为状态c的p t图象 并在图线相应位置上标出字母a b c 如果需要计算才能确定有关坐标值 请写出计算过程 答案 1 等压变化200k 2 见解析 气体实验定律有等温变化 玻意耳定律 等容变化 查理定律 等压变化 盖 吕萨克定律 气体实验定律适用的前提条件是一定质量的理想气体 解决具体问题时分清气体的模型变化过程是求解题目的关键 根据不同的变化 找出与此相关的气体状态参量 利用相关规律解决 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60mm 求加热后右侧水槽的水温 解题样板 1 在打开阀门s前 两水槽水温均为t0 273k 设玻璃泡b中气体的压强为p1 体积为vb 玻璃泡c中气体的压强为pc 依题意有p1 pc p 1分 式中 p 60mmhg 打开阀门s后 两水槽水温仍为t0 设玻璃泡b中气体的压强为pb 依题意有pb 1分 2012 上海市金山区期末 如右图所示 固定的绝热汽缸内有一质量为m的 t 型绝热活塞 体积可忽略 距汽缸底部h0处连接一u形管 管内气体的体积忽略不计 初始时 封闭气体温度为t0 活塞距离汽缸底部为1 5h0 两边水银柱存在高度差 已知水银的密度为 大气压强为p0 汽缸横截面积为s 活塞竖直部分长为1 2h0 重力加速度为g 试问 1 初始时 水银柱两液面高度差多大 2 缓慢降低气体温度 两水银面相平时温度是多少 a ab过程中不断增加b bc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 易错分析 常见错误类型如下 不注意图象横纵坐标表示的物理意义 不注意观察图象中的箭头指向 不知道过原点的直线斜率的意义 造成错选问题选项c或d 或漏选a或b 正确解答 本题考查气体的状态变化及气体实验定律 ab过程为等温过程 压强减小则体积增加 选项a对 bc为等容过程 体积不变 选项b对 cd为等压过程 温度降低则体积减小 选项c错 da过程不是等容过程 选项d错 答案为ab 气体的等温变化 等容变化和等压变化的规律 不仅可以用数学表达式表示 也可以用图象表示 气体的图象分p v p t和v t图象三种 无论哪一种图象 图象上的一 点 都表示气体的一个状态 一段线段都代表气体的一种变化过程 做题时要理解图象的物理意义 看清楚横坐标和纵坐标分别表示什么含义 看图象上的特殊点和走势 即坐标轴上的截距和曲线如何变化 看图象中的其他含义 如斜率表示的含义 横纵坐标的联系等 2011 上海高考 如右图所示 一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b 在此过程中 其压强 a 逐渐增大b 逐渐减小c 始终不变d 先增大后减小 解析 在v t图象中 各点与坐标原点连线的斜率表示压强的大小 斜率越小 压强越大 答案 a 对应学生用书p224 1 2011 山东高考 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 分子速度增大 遵循统计规律 c错误 露珠表面张力使其面积收缩到最小 呈球状 d正确 答案 ad 2 2011 福建 如图所示 曲线m n分别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 从图中可以确定的是 a 晶体和非晶体均存在固定的熔点t0b 曲线m的bc段表示固液共存状态c 曲线m的ab段 曲线n的ef段均表示固态d 曲线m的cd段 曲线n的fg段均表示液态 解析 晶体与非晶体的区别在于晶体存在固定的熔点 固液共存态时吸热且温度不变 而非晶体没有固定的熔点 熔化过程中吸热 温度不断升高 b正确 答案为b 答案 b 3 关于饱和汽压和相对湿度 下列说法正确的是 a 温度相同的不同饱和汽 饱和汽压都相同b 温度升高时 饱和汽压增大c 在相对湿度相同的情况下 夏天比冬天的绝对湿度大d 饱和汽压和相对湿度都与体积无关 答案 b