江苏省高考物理大一轮复习第十二章（选修3-3）模块总结提升课件.ppt

选修3 3模块总结提升 1 进行微观量的估算时 要把握以下几个关键点 1 借助正确的模型 2 NA是联系宏观和微观的桥梁 3 是联系质量和体积的纽带 4 N nNA是估算或计算的主线 分子微观量的估算 2 阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁 所以涉及分子动理论中有关分子大小的计算时 常常用到阿伏加德罗常数及其相关公式 高考也常在这个问题上设置题目 因此有必要把阿伏加德罗常数有关的公式归纳一下 以下各式中 m 物质质量 M 摩尔质量 m0 分子质量 V 物质体积 Vmol 摩尔体积 V0分子体积或气体分子所占据的平均空间 NA 阿伏加德罗常数 n 物质的量 N 分子总个数 物质的密度 d 分子直径或气体分子之间的平均距离 典题演示1在标准状况下 有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气 已知水的密度为 阿伏加德罗常数为NA 水的摩尔质量为MA 在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA 求 1 它们中各有多少水分子 2 它们中相邻两个水分子之间的平均距离 变式训练1空调在制冷过程中 室内空气中的水蒸气接触蒸发器 铜管 液化成水 经排水管排走 空气中水分越来越少 人会感觉干燥 某空调工作一段时间后 排出液化水的体积V 1 0 103cm3 已知水的密度 1 0 103kg m3 摩尔质量M 1 8 10 2kg mol 阿伏加德罗常数NA 6 0 1023mol 1 求 结果均保留一位有效数字 1 该液化水中含有水分子的总数N 答案 3 1025个 2 一个水分子的直径d 答案 4 10 10m 1 封闭气体的压强 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处的总压强为p p0 gh 气体压强的计算 2 固体 活塞或汽缸 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找出气体压强与其他各力的关系 2 气体压强与大气压强 1 气体压强与大气压强不同 大气压强由重力而产生 随高度增大而减小 气体压强由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生 大小不随高度而变化 2 求解液体内部深度为h处的总压强时 不要忘记液面上方气体的压强 3 封闭气体对器壁的压强处处相等 典题演示2 2015 新课标 卷 如图 一粗细均匀的U形管竖直放置 A侧上端封闭 B侧上侧与大气相通 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 答案 12 0cm 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 答案 13 2cm 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B侧水银低于A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 h1 依题意得 h 2 l1 l2 h1 13 2cm 变式训练2如图所示为均匀薄壁U形管 左管上端封闭 右管开口且足够长 管的截面积为S 内装有密度为 的液体 右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上 卡口与左管上端等高 活塞与管壁间无摩擦且不漏气 温度为T0时 左 右管内液面等高 两管内空气柱长度均为L 压强均为大气压强p0 重力加速度为g 现使左右两管温度同时缓慢升高 在活塞离开卡口上升前 左右两管液面保持不动 求 1 右管活塞刚离开卡口上升时 右管封闭气体的压强p1 2 温度升高到T1为多少时 右管活塞开始离开卡口上升 3 温度升高到T2为多少时 两管液面高度差为L 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pV pT和VT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 气体状态变化的图象问题 典题演示3 2014 江苏卷 如图所示 一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B C和D后再回到状态A 其中 A B和C D为等温过程 B C和D A为绝热过程 气体与外界无热量交换 这就是著名的 卡诺循环 1 该循环过程中 下列说法中正确的是 A A B过程中 外界对气体做功B B C过程中 气体分子的平均动能增大C C D过程中 单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D D A过程中 气体分子的速率分布曲线不发生变化 2 该循环过程中 内能减小的过程是 填 A B B C C D 或 D A 若气体在A B过程中吸收63kJ的热量 在C D过程中放出38kJ的热量 则气体完成一次循环对外做的功为 kJ C B C 25 解析 1 A B过程为等温过程 内能不变 体积增大 气体对外界做功 A错误 B C为绝热过程 没有与外界热交换 体积增大 气体对外界做功 内能减小 所以B C过程中 气体分子的平均动能减小 B错误 C D为等温过程 体积减小 压强增大 单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 C正确 D A为绝热过程 体积减小 外界对气体做功 气体温度升高 所以D A过程中 气体分子的速率分布曲线向速度大的方向移动 发生变化 D错误 变式训练3一定质量的理想气体从状态A变化到状态B 再变化到状态C 其状态变化过程的pV图象如图所示 已知该气体在状态A时的温度为27 求 1 该气体在状态B时的温度 答案 173 2 该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量 答案 200J 变式训练4一定质量的理想气体经历如图A B C D A所示循环过程 该过程每个状态视为平衡态 已知状态A的温度为27 1 求状态B的温度TB 答案 400K 2 一次循环过程气体与外界的热交换Q