高中物理 第2章 固体、液体和气体课件 粤教版选修33.ppt

第二章固体 液体和气体优化总结 专题归纳整合 章末综合检测 本章优化总结 知识网络构建 知识网络构建 专题归纳整合 1 单晶体中物质微粒按照一定的规律有序排列 沿不同方向排列的物质微粒在相同距离上的数目不同 因此不同方向上物理性质不同 多晶体中物质微粒首先组成晶粒 但这些晶粒杂乱无章地排列而组成多晶体 因此 多晶体具有确定的熔点但没有规则外形和具有各向同性 非晶体中物质微粒杂乱无章地排列 各个方向上物质微粒的排列情况相同 在熔化过程中 物质微粒的热运动逐渐加剧 且之间距离发生变化 因此 非晶体没有确定的熔点和规则外形 2 液体分子的排列更接近于固体 液体中的分子也是密集在一起的 因而液体有一定的体积 且不易压缩 液体分子间的距离很小 液体分子约在10 9m小区域内短暂保持规则性排列 但这个小区域的边界和大小 随时都在改变 这种小区域杂乱无章地分布 使液体在宏观上呈现出各向同性 由于液体分子间距离很小 略大于固体 因而液体分子间的相互作用力很大 这个力使得液体分子只能在平衡位置附近做微小振动 但液体分子的力不可能使液体分子长时间地在一个平衡位置附近振动 经过一段时间 分子会转移到另一个平衡位置附近振动 即液体分子能够在液体中游走 这就是液体具有流动性的原因 许多有机化合物在由固态向液态转化的过程中 存在着中间态液体 它具有与晶体相似的性质 故称液态晶体 简称液晶 单选 液体的附着层具有收缩趋势的情况发生在 a 液体不浸润固体时的附着层b 表面张力较大的液体的附着层c 所有液体的附着层d 液体浸润固体的附着层 精讲精析 液体不浸润固体时 附着层内分子之间相互吸引 有收缩的趋势 答案 a 1 表面层 液体与空气的接触表面存在的薄层 2 特点 由于蒸发作用 表面层中的分子比液体内部稀疏 分子力表现为引力 液体表面像张紧的膜 3 表面张力 若在液面画出一条直线将液面分为a b两部分 则a区对b区 b区对a区存在拉力 该力即为表面张力 表面张力的方向平行于液面 如图2 1所示 把橄榄油滴入水和酒精的混合液里 当混合液的密度与橄榄油密度相同时 滴入的橄榄油呈球状悬浮在液体中 为什么 图2 1 精讲精析 滴入混合液中的油滴 受到竖直向下的重力和液体对它竖直向上的浮力作用 由于油的密度与液体密度相同 使得油滴好像处于失重状态 油滴在表面张力的作用下 收缩液面使液面有尽量小的趋势 因为在同体积的几何体中 球表面的面积最小 所以油滴在表面张力作用下收缩成球状悬浮在混合液内 答案 见精讲精析 用图象表示气体状态变化的过程及变化规律具有形象 直观 物理意义明确等优点 另外 利用图象对气体状态 状态变化及规律进行分析 会给解题带来很大的方便 图线上的一个点表示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定质量气体状态变化的一个过程 1 一定质量气体的等温变化图象 1 在p v图象中 等温线是以两坐标轴为渐近线的一簇双曲线 反比例图象 每一条双曲线表示一个等温变化过程 由定质量理想气体状态方程pv t c 恒量 可知 a t一定时 p与v成反比 故每一条等温线都表示在一定温度下 气体的压强p跟体积v的反比变化关系 b pv t 对等温线上任意一点作两坐标轴的平行线围成的 矩形面积 表示该状态下的pv值 面积 越大 pv值就越大 对应的t值也越大 即温度越高的等温线离坐标轴越远 在图2 2甲中 t2 t1 图2 2 2 一定质量气体的等容变化图象 1 在p t图象中 等容线是一簇延长线必定通过坐标原点的直线 对于质量一定的理想气体 由气态方程pv t c 恒量 可知 a v一定时 p t 任一条等容线都表示气体压强p与温度t的正比变化关系 b 图线的斜率为tan p t c v 可见斜率越小 体积越大 体积越大的等容线离t轴越近 在图2 3甲中v2 v1 2 在p v图象中 等容线是平行于p轴的直线 如图乙所示 图2 3 3 在v t图象中 等容线是平行于t轴的直线 如图丙所示 4 在p t图象中 等容线与t轴的交点为 273 15 是一条倾斜直线 在p轴上的截距表示在0 时的压强 如图丁所示 3 一定质量气体的等压变化图象 1 在v t图象中 等压线是一簇延长线必定通过坐标原点的直线 对于质量一定的理想气体 由气态方程pv t c 恒量 可知 a p一定时 v t 任一条等压线都表示气体体积v与温度t的正比变化关系 b 图线的斜率为tan v t c p 可见斜率越小 压强越大 压强越大的等压线离t轴越近 在图2 4甲中p2 p1 2 在p v图象中 等压线是平行于v轴的直线 如图乙所示 图2 4 3 在p t图象中 等压线是平行于t轴的直线 如图丙所示 4 在v t图象中 等压线与t轴的交点为 273 15 是一条倾斜直线 在v轴上的截距表示在0 时的体积 如图丁所示 使一定质量的理想气体按图2 5中箭头所示的顺序变化 图中bc段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线 图2 5 1 已知气体在状态a的温度ta 300k 求气体在状态b c和d的温度各是多少 2 将上述状态变化过程在图中画成用体积v和温度t表示的图线 图中要标明a b c d四点 并且要画箭头表示变化的方向 说明每段图线各表示什么过程 答案 1 tb 600ktc 600ktd 300k 2 如图2 6所示 ab是等压膨胀过程 bc是等温膨胀过程 cd是等压压缩过程 图2 6 汽缸类问题是热学部分典型的物理综合题 它需要考查气体 汽缸或活塞等多个研究对象 涉及热学 力学乃至电学等物理知识 需要灵活 综合地应用知识来解决 解决汽缸类问题的一般思路 1 弄清题意 确定研究对象 一般地说 研究对象分两类 一类是热学研究对象 一定质量的理想气体 另一类是力学研究对象 汽缸 活塞或某系统 2 分析清楚题目所述的物理过程 对热学研究对象分析清楚初 末状态及状态变化过程 依气体定律列出方程 对力学研究对象要正确地进行受力分析 依据力学规律列出方程 3 注意挖掘题目的隐含条件 如几何关系等 列出辅助方程 4 多个方程联立求解 对求解的结果注意检验它们的合理性 一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内 初始时气体体积为3 0 10 3m3 用dis实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300k和1 0 105pa 推动活塞压缩气体 测得气体的温度和压强分别