【课题】七年级上册 第二章 地图 第一节 地图基本要素(第2课时)
姓名:张俊刚 学校:龙泉街道滕东中学
【课型】新授课
【课标要求】
● 在地图上运用比例尺量算距离。
【教学目标】
1.理解比例尺的含义,并能运用比例尺量算两地间的图上或实地距离。(重点)
2.掌握比例尺大小与内容的详略和范围大小的关系。(难点)
3.能在各种地图上认识常用图例。
【教学模式】自主学习、合作探究的“六步教学法”学模式。
【教学方法】任务驱动、自主学习、小组合作探究
【教具准备】地图、多媒体课件、直尺。
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
复习导入 运用多媒体提问:1、地图的三要素2、掌握地图上判断方向的方法 ( http: / / www.21cnjy.com )教师总结展示
北
食堂运动场教学楼办公楼树木升旗台厕所
传达室校门
020(米) 观察图片,思考回答三要素 温故而知新,重点内容重点巩固。
目标引领 出示学习目标:1.理解比例尺的含义,并能运用比例尺量算两地间的图上或实地距离。 (重点)2.能在各种地图上认识常见图例。 (重点) 3.掌握比例尺大小与内容的详略和范围大小的关系。 (难点) 师强调重难点 生诵读学习目标,明确学习任务。 任务驱动,明确目标,便于提高课堂效率。
自主学习1 任务(一)1. 理解比例尺的含义。2.通过实例估算有关比例尺的图上或实地距离。3.对比图幅相同的地图,得出比例尺大小与所表示范围大小、内容详略的关系。自主学习1 阅读课本P28-29,完成助学P27-18学习过程:三、比例尺 1-2题。 温馨提示:标注重点 疑难标记 教师巡视:指导自学。 仔细阅读课本,独立完成学习任务(一),疑难问题并作出标记。 培养学生自主学习、独立思考的能力。
合作探究1 合作探究2 1、比例尺含义及有关计算地图上的比例尺,表示图上距离比实地距离缩小的程度。 图上距离比例尺= 实地距离 小组内共同讨论,有质疑的问题。 让学生对比例尺的计算进系统学习。
2、比例尺的表示方法 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) 形式 示例 数字式 1:800 000 00(1/800 000 00) 文字式图上1厘米代表实地距离800千米 线段式 800
(千米)01600 通过列表比较分析,检测自学,培养学生总结学习的能力。 通过练习题的训练,学会比例尺的计算,提高学生的做题能力。 利用表格进行比例尺不同表示方法之间的转化,培养学生的做题能力。
3、根据比例尺的概念和公式,利用练习题,学会比例尺的计算。(1)已知实地距离和图上距离,求比例尺;比例尺=图上距离/实地距离(2)已知比例尺和图上距离,求实地距离;图上距离=实地距离*比例尺(3)已知比例尺和实地距离,求图上距离;实地距离=图上距离/比例尺 1、图上距离7厘米,实际距离70米,该图的比例尺为:1:1000 ( http: / / www.21cnjy.com )2、该图的比例尺为1:1000,图上距离为7厘米,实际距离为70米。 ( http: / / www.21cnjy.com )3、该图的比例尺为1:1000,实际距离为70米,图上距离为7厘米。
4、利用表格,学会同一比例尺不同表示方法之间的转换。(1)从文字式转换为线段式和数字式 (2)从线段式转换为文字式和数字式 (3)从数字式转换为文字式和线段式 文字式线段式数字式图上1厘米代表实地距离2千米 2千米 0 1200000图上1厘米代表实地距离50千米 050千米 15000000图上1厘米代表实地距离10千米 10千米0 11000000 练一练 谁说的对?
精讲点拨 掌握比例尺大小与内容的详略和范围大小的关系。图幅相同的两幅地图 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) 京津唐地区北京动物园表示范围大小大小地理事物详略略详比例尺大小小大学生 再完成练习2 学生对比地图得出结论,提升学生的分析问题,解决问题的能力。
小结 图幅相同的两幅地图:比例尺越大,所示范围越小,反映的内容越详细。比例尺越小,所示范围越大,反映的内容越简略。
衔接与过渡 要想正确的阅读,使用地图,除了能正确判断方向,量算距离外,还应该能读懂图例和注记。
自主学习2 任务(二)能在各种地图上认识常见图例。自主学习2 阅读课本P30,完成助学P28学习过程:四、图例和注记 6、7题。 仔细阅读课本,独立完成学习任务(二),并标记疑难问题。 培养学生自学能力。
合作学习 1.图例 ---是地图上各种各样的符号。注记 ---是地图上用来说明山脉、河流、国家、城市等名称的文字,以及表示山高、水深的数字等。2.学会识别地图上常见的图例 ( http: / / www.21cnjy.com ) 3.绘出常用图例 小组合作探究。 注意:首都的图例改变了,是 在讨论过程中,培养学生学以致用,自主钻研的能力。 让学生动手绘制,落实的效果更佳!
构建与梳理 下面我们一起来通过构建思维导图来梳理本课所学知识。师生共同边回顾边板书,并理清知识之间的关系。 地图的基本要素比例尺概念:_____________________________公式:_____________________________表示方法:比例尺的大小不同,表示的______和_____不同_____________式_____________式_____________式图例和注记作用:________________常见图例:________________ 对重难知识进行系统归纳,让学生对所学知识有一个整体性认识,形成知识体系。
当堂达标 完成课件达标和助学“当堂达标” 独立完成 通过练习,巩固所学知识。
反馈评价 师生共同校对答案 纠正错误,小组内作出评价。
教后反思 采用六步教学法,充分利用助学,先让学生自学 ( http: / / www.21cnjy.com ),任务驱动教学,再小组合作学习,充分调动了学生参与的积极性,学生参与度高,并能适时点拨,学生学习效果较好,落实的也挺好。在进行比例尺的转换和比例尺大小与所反映范围大小、表示内容详略上应在调理些。这部分学生掌握的不是很好,学生容易迷,还得在进度上再快点,留点时间让学生自主消化吸收!
当堂达标1
1.图上距离是5厘米,实地距离是1500米,该图比例尺为( )。
A.1/2000万 B. 1/2500万
C. 1/30000 D. 1/3500万
2.下列四幅地图,图幅大小相同,则比例尺最小的是( )
A.中国地图 B.亚洲地图
C.山东地图 D.济南地图
3.下列比例尺,最大的一个是( )。
A.1:250000 B.图上1厘米代表实地距离250千米
C. D.1:2500000
4. 图例指是( )
省界 B.国界 C.未定国界 D.洲界
5. 读下图,回答问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
在上面四幅地图中,比例尺最大的是 图,它表示的范围比其他三幅 ,但表示的内容要 些。
在③图中,可以看出香山位于北京的 方向,图④中保定位于北京 的方向。
( http: / / www.21cnjy.com )
专题定位 本专题用三讲时分别解决选修3-3、3-4、3-5中高频考查问题,高考对本部分内容考查的重点和热点有:
选修3-3:①分子大小的估算;②对分子动 ( http: / / www.21cnjy.com )理论内容的理解;③物态变化中的能量问题;④气体实验定律的理解和简单计算;⑤固、液、气三态的微观解释和理解;⑥热力学定律的理解和简单计算;⑦用油膜法估测分子大小等内容.
选修3-4:①波的图象;②波长、波速和频率 ( http: / / www.21cnjy.com )及其相互关系;③光的折射及全反射;④光的干涉、衍射及双缝干涉实验;⑤简谐运动的规律及振动图象;⑥电磁波的有关性质.
选修3-5:①动量守恒定律及其应用;②原子 ( http: / / www.21cnjy.com )的能级跃迁;③原子核的衰变规律;④核反应方程的书写;⑤质量亏损和核能的计算;⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等.
应考策略 选修3-3内容琐碎、考查点多,复习中应以四块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质、气体实验定律、热力学定律)为主干,梳理出知识点,进行理解性记忆.
选修3-4内容复习时,应加强对基本概念和规律的理解,抓住波的传播和图象、光的折射定律这两条主线,强化训练、提高对典型问题的分析能力.
选修3-5涉及的知识点多, ( http: / / www.21cnjy.com )而且多是科技前沿的知识,题目新颖,但难度不大,因此应加强对基本概念和规律的理解,抓住动量守恒定律和核反应两条主线,强化典型题目的训练,提高分析综合题目的能力.
第1讲 热 学
高考题型1 热学基本知识
解题方略
1.分子动理论
(1)分子大小
①阿伏加德罗常数:NA=6.02×1023 mol-1.
②分子体积:V0=(占有空间的体积).
③分子质量:m0=.
④油膜法估测分子的直径:d=.
(2)分子热运动的实验基础:扩散现象和布朗运动.
①扩散现象特点:温度越高,扩散越快.
②布朗运动特点:液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动,颗粒越小、温度越高,运动越剧烈.
(3)分子间的相互作用力和分子势能
①分子力:分子间引力与斥力的合力.分子间距离增大,
引力和斥力均减小;分子间距离减小,引力和斥力均增大,但斥力总比引力变化得快.
②分子势能:分子力做正功,分子势能减小 ( http: / / www.21cnjy.com );分子力做负功,分子势能增大;当分子间距为r0(分子间的距离为r0时,分子间作用的合力为0)时,分子势能最小.
2.固体和液体
(1)晶体和非晶体的分子结构不同, ( http: / / www.21cnjy.com )表现出的物理性质不同.晶体具有确定的熔点.单晶体表现出各向异性,多晶体和非晶体表现出各向同性.晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化.
(2)液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.液晶具有流动性,在光学、电学物理性质上表现出各向异性.
(3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势,表面张力的方向跟液面相切.
例1 关于热学基本知识的易错点辨析(正确的打“√”号,错误的打“×”号)
(1)布朗运动是液体分子的无规则运动( )
(2)布朗运动并不是液体分子的运动,但它说明分子永不停息地做无规则运动( )
(3)液体温度越高,布朗运动会越激烈( )
(4)布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性( )
(5)悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显( )
(6)悬浮在液体中的微粒越小,受到液体分子的撞击就越容易平衡( )
(7)布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的( )
(8)在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动( )
(9)布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动( )
(10)显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性( )
(11)悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒,气温越高,运动越剧烈( )
(12)扩散运动就是布朗运动( )
(13)扩散现象与布朗运动都与温度有关( )
(14)扩散现象不仅能发生在气体和液体中,固体中也可以( )
(15)“酒香不怕巷子深”与分子热运动有关( )
(16)水不容易被压缩说明分子间存在分子力( )
(17)用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,说明此时分子间只存在引力而不存在斥力( )
(18)分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小( )
(19)将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子,则这两个分子间的分子力先增大后减小最后再增大( )
(20)当分子间距离增大时,分子间的引力减少,斥力增大( )
(21)若两分子间距离减小,分子间斥力增大,引力减小,合力为斥力( )
(22)当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小( )
(23)分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的引力增大,斥力减小( )
(24)分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小( )
(25)分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,先减小后增大( )
(26)分子间距离增大时,分子间的引力、斥力都减小( )
(27)随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也减小( )
(28)分子间的距离为r0时,分子间作用力的合力为零,分子势能最小( )
(29)同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现( )
(30)大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体( )
(31)单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的( )
(32)单晶体和多晶体都有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点( )
(33)晶体在各个方向上的导热性能相同,体现为各向同性( )
(34)单晶体的物理性质具有各向异性( )
(35)太空中水滴成球形,是液体表面张力作用的结果( )
(36)漂浮在热菜汤表面上的油滴,从上面的观察是圆形的,是油滴液体呈各向同性的缘故( )
(37)液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引( )
(38)由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面具有收缩的趋势( )
(39)液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部( )
(40)液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离,使得液面有表面张力( )
(41)叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用( )
(42)肥皂水的水面能托住小的硬币主要与液体的表面张力有关( )
(43)雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力( )
(44)液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征( )
(45)液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点( )
(46)当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大( )
(47)空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快( )
(48)只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数( )
(49)用阿伏加德罗常数和某种气体的密度,就可以求出该种气体的分子质量( )
(50)已知某气体的摩尔体积V,再知道阿伏加德罗常数NA,就可以求出一个气体分子的体积( )
(51)只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积( )
(52)用阿伏加德罗常数和某种气体的密度,就一定可以求出该种气体的分子质量( )
(53)达到热平衡的两个物体具有相同的热量( )
(54)物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大( )
(55)温度升高时物体内的每个分子的运动速率一定增大( )
(56)物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能( )
(57)物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和( )
(58)温度升高,物体内每个分子的动能一定增大( )
(59)相同质量0 ℃的水的分子势能比0 ℃的冰的分子势能大( )
(60)气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力( )
(61)单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大( )
(62)气体的压强是由于大量分子频繁撞击器壁产生的( )
(63)若气体的温度不变,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多( )
(64)一定质量的理想气体压强不变时,气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少( )
(65)从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关( )
(66)气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关( )
(67)单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强一定减小( )
预测1 (2015·新课标全国卷Ⅰ·33)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
预测2 (2015·东北三省三模)下列说法正确的是________.
A.布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则热运动
B.气体分子的平均动能增大,压强也一定增大
C.不同温度下,水的饱和汽压都是相同的
D.完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面张力作用的结果
E.分子动理论认为,单个分子的运动是无规则的,但是大量分子的运动仍然有一定规律
高考题型2 热力学定律的理解
解题方略
1.物体内能变化的判定:温度变化引起分子平均动能的变化;体积变化,分子间的分子力做功,引起分子势能的变化.
2.热力学第一定律
(1)公式:ΔU=W+Q;
(2)符号规定:外界对系统做功,W ( http: / / www.21cnjy.com )>0;系统对外界做功,W<0.系统从外界吸收热量,Q>0;系统向外界放出热量,Q<0.系统内能增加,ΔU>0;系统内能减少,ΔU<0.
3.热力学第二定律的表述:①热量不能自发地从 ( http: / / www.21cnjy.com )低温物体传到高温物体(按热传递的方向性表述).②不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响(按机械能和内能转化的方向性表述).③第二类永动机是不可能制成的.
例2 关于热力学定律的理解,下列说法是否正确(正确的打“√”号,错误的打“×”号)
(1)外界对系统做功,其内能一定增加( )
(2)系统从外界吸收热量,其内能一定增加( )
(3)一定质量的理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变( )
(4)一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能增大( )
(5)在轮胎爆裂这一短暂过程中,气体膨胀,温度下降( )
(6)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程外界对其做功,瓶内空气内能增加( )
(7)热量能够自发地从高温物体传导到低温物体,但不能自发地从低温物体传导到高温物体( )
(8)利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的( )
(9)自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,是不可逆的( )
(10)功转变为热的实际宏观过程一定是可逆过程( )
(11)空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性( )
(12)不断改进工艺,热机的效率可能达到100%( )
(13)热量不可以自发地从低温物体传递到高温物体,是因为违背了热力学第一定律( )
(14)“第一类永动机”不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律( )
(15)“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了能量守恒定律( )
预测3 (2015·呼伦贝尔一模)下列说法中正确的是________.
A.随着科学技术的发展,制冷机的制冷温度可以降到-280 ℃
B.随着科学技术的发展,热量可以从低温物体传到高温物体
C.随着科学技术的发展,热机的效率可以达到100%
D.无论科技怎样发展,第二类永动机都不可能实现
E.无论科技怎样发展,都无法判断一温度升高的物体是通过做功还是热传递实现的
预测4 (2015·湖北八 ( http: / / www.21cnjy.com )校联考) 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V-T图象如图1所示,Pa、Pb、Pc分别表示状态a、b、c的压强,下列判断正确的是________.
( http: / / www.21cnjy.com )
图1
A.过程ab中气体一定吸热
B.Pc=Pb>Pa
C.过程bc中分子势能不断增大
D.过程bc中每一个分子的速率都减小
E.过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功
高考题型3 气体实验定律的应用
解题方略
1.气体实验定律
(1)等温变化:pV=C或p1V1=p2V2;
(2)等容变化:=C或=;
(3)等压变化:=C或=;
(4)理想气体状态方程:=C或=.
2.应用气体实验定律的三个重点环节:
(1)正确选择研究对象:对于变质量问题要保证研究质量不变的部分;对于多部分气体问题,要各部分独立研究,各部分之间一般通过压强找联系.
(2)列出各状态的参量:气体在初、末状态,往往会有两个(或三个)参量发生变化,把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律.
(3)认清变化过程:准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律.
例3 (2015·新课标全国Ⅰ·33) 如图2,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50 kg,横截面积为S1=80.0 cm2;小活塞的质量为m2=1.50 kg,横截面积为S2=40.0 cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距为l=40.0 cm;汽缸外大气的压强为p=1.00×105 Pa,温度为T=303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取 10 m/s2.求:
( http: / / www.21cnjy.com )
图2
(ⅰ)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,汽缸内封闭气体的温度;
(ⅱ)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.
预测5 (2015·烟台 ( http: / / www.21cnjy.com )二模) 如图3所示,一汽缸质量为M=60 kg(汽缸的厚度忽略不计且透热性良好),开口向上放在水平面上,汽缸中有横截面积为S=100 cm2的光滑活塞,活塞质量m=10 kg.汽缸内封闭了一定质量的理想气体,此时气柱长度为L1=0.4 m.已知大气压为p0=1×105 Pa.现用力缓慢向上拉动活塞,若使汽缸能离开地面,气柱的长度至少是多少?(取重力加速度g=10 m/s2)
( http: / / www.21cnjy.com )
图3
预测6 (2015·黄冈市4月模拟)如 ( http: / / www.21cnjy.com )图4,上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管内有一部分水银封住密闭气体,横截面积分别为S1=1 cm2、S2=2 cm2,细管内水银长度为h1=4 cm,封闭气体长度为L=6 cm.大气压强为p0=76 cmHg,气体初始温度为T1=288 K,上管足够长.
( http: / / www.21cnjy.com )
图4
(1)缓慢升高气体温度,求水银刚好全部进入粗管内时的温度T2;
(2)气体温度保持T2不变,为使封闭气体长度变为8 cm,需向开口端注入的水银柱的体积为多少?
高考题型4 热学中的综合问题
例4 (2015·新课标全国Ⅱ·33(2)) 如图5,一粗细均匀的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=10.0 cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0 cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm时将开关K关闭.已知大气压强p0=75.0 cmHg.
( http: / / www.21cnjy.com )
图5
(ⅰ)求放出部分水银后A侧空气柱的长度;
(ⅱ)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度.
预测7 (2015·石家庄二模) 1 ( http: / / www.21cnjy.com )mol 理想气体的压强p与体积V的关系如图6所示.气体在状态A时的压强为p0,体积为V0,热力学温度为T0,在状态B时的压强为2p0,体积为2V0,AB为直线段.已知该气体内能与温度成正比U=CVT(CV为比例系数).求:
( http: / / www.21cnjy.com )
图6
(1)气体在B状态时的热力学温度;
(2)气体从状态A变化到状态B的过程中吸收的热量.
预测8 (2015·日照二模)在某 ( http: / / www.21cnjy.com )高速公路发生一起车祸,车祸系轮胎爆胎所致.已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm,温度为27 ℃,爆胎时胎内气体的温度为87 ℃,轮胎中的空气可看做理想气体.
(1)求爆胎时轮胎内气体的压强;
(2)从微观上解释爆胎前胎内气体压强变化的原因;
(3)爆胎后气体迅速外泄,来不及与外界发生热交换,判断此过程胎内原有气体内能如何变化?简要说明理由.
提醒:完成作业 专题八 第1讲
学生用书答案精析
专题八 选考部分(3-3、3-4、3-5)
第1讲 热 学
高考题型1 热学基本知识
例1 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
(6)× (7)× (8)√ (9)× (10)√
(11)√ (12)× (13)√ (14)√ (15)√
(16)√ (17)× (18)× (19)√ (20)×
(21)× (22)× (23)× (24)× (25)×
(26)√ (27)× (28)√ (29)√ (30)×
(31)√ (32)√ (33)× (34)√ (35)√
(36)× (37)√ (38)× (39)× (40)√
(41)√ (42)√ (43)√ (44)√ (45)√
(46)× (47)× (48)√ (49)× (50)×
(51)× (52)× (53)× (54)√ (55)×
(56)× (57)√ (58)× (59)√ (60)√
(61)× (62)√ (63)√ (64)√ (65)×
(66)√ (67)×
预测1 BCD
预测2 ADE
高考题型2 热力学定律的理解
例2 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
(6)× (7)√ (8)√ (9)√ (10)×
(11)× (12)× (13)× (14)√ (15)×
预测3 BDE
预测4 ABE
高考题型3 气体实验定律的应用
例3 (ⅰ)330 K (ⅱ)1.01×105 Pa
解析 (ⅰ)大小活塞在缓慢下移过程中,受力情况不变,汽缸内气体压强不变,由盖—吕萨克定律得=
初状态V1=(S1+S2),T1=495 K
末状态V2=lS2
代入可得T2=T1=330 K
(ⅱ)对大、小活塞受力分析则有
m1g+m2g+pS1+p1S2=p1S1+pS2
可得p1=1.1×105 Pa
缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡过程中,气体体积不变,由查理定律得=
T3=T=303 K
解得p2=1.01×105 Pa
预测5 1.1 m
解析 初状态p1=p0+=1.1×105 Pa,V1=0.4S
汽缸脱离地面有F=mg+Mg=700 N
p2=p0+-=0.4×105 Pa,V2=L2S
由玻意耳定律得p1V1=p2V2
解得L2=1.1 m
即气柱的长度至少是1.1 m.
预测6 (1)468 K (2)37 cm3
解析 (1)初状态:p1=p0+ph1,V1=LS1
末状态:p2=p0+ph2,V2=(L+h1)S1
又有:S1h1=S2h2
根据=
由以上各式并代入数据解得:T2=468 K.
(2)气体等温变化有:p2V2=p3V3
解得p3=97.5 cmHg,
设此时水银柱的液面高度差为h3,有:
h3=97.5 cm-76 cm=21.5 cm
注入的水银柱体积V注=(21.5-2)×2 cm3+2×1 cm3-4×1 cm3=37 cm3.
高考题型4 热学中的综合问题
例4 (ⅰ)12.0 cm (ⅱ)13.2 cm
解析 (ⅰ)以cmHg为压强单位.设A侧 ( http: / / www.21cnjy.com )空气柱长度l=10.0 cm时的压强为p;当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm时,空气柱的长度为l1,压强为p1.
由玻意耳定律得pl=p1l1①
由力学平衡条件得p=p0+h②
打开开关K放出水银的过程中,B侧水银 ( http: / / www.21cnjy.com )面处的压强始终为p0,而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B、A两侧水银面的高度差也随之减小,直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止.由力学平衡条件有p1=p0-h1③
联立①②③式,并代入题给数据得
l1=12.0 cm④
(ⅱ)当A、B两侧的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=p2l2⑤
由力学平衡条件有p2=p0⑥
联立②⑤⑥式,并代入题给数据得
l2=10.4 cm⑦
设注入的水银在管内的长度Δh,依题意得
Δh=2(l1-l2)+h1⑧
联立④⑦⑧式,并代入题给数据得
Δh=13.2 cm
预测7 (1)4T0 (2)3CVT0+
解析 (1)根据理想气体状态方程=,解得TB=4T0.
(2)根据热力学第一定律,ΔU=W+Q,
根据图象可知
W=-,
ΔU=CV(4T0-T0)
解得:Q=3CVT0+.
预测8 (1)3 atm (2)(3)见解析
解析 (1)初状态:p1=2.5 atm,
T1=(27+273) K=300 K
末状态:T2=(87+273) K=360 K
爆胎之前气体状态变化为等容变化,
由气体实验定律得,=,
解得p2=3 atm.
(2)气体体积不变,分子密集程度不变, ( http: / / www.21cnjy.com )温度升高时,分子平均动能增大,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多,分子的平均撞击力增大,所以气体压强增大.
(3)气体迅速膨胀对外做功,但短时间内与外界几乎不发生热量传递,由热力学第一定律ΔU=W+Q得,ΔU<0,气体的内能减少.【课题】七年级上册第二章第一节 地图基本要素(第1课时)
【课型】新授课
【课标要求】在地图上辨别方向。
【教学目标】
通过比较观察“校园平面图”,知道一般定向法和指向标定向法,并学会用这两种方向辨别两点之间的相对方位。(重点)
通过巩固复习经线和纬线的指示方向,学会在经纬网地图上利用经纬线辨别两点之间的相对方位。(重点)
通过判读以极地为中心的地图,学会在以极地为中心的地图上判别南北方向和东西方向并能辨别这种地图上两点之间的相对方位。(难点)
【教学模式】多媒体辅助下的问题教学
【教学方法】小组合作探究,教师讲授
【教具准备】多媒体课件、投影仪,直尺、地球仪
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
猜谜语导入新课 (多媒体播放图片)国庆长假马 ( http: / / www.21cnjy.com )上要到了,许多同学都已经计划好了要外出旅游,老师要提醒同学们,外出旅游时最好带上一样东西,因为它能告诉我们许多地理信息。 有了地图,我们要学会看地图,今天我们就来学习怎样在地图上辨别方向。(多媒体展示课题) 快速阅读谜语,猜出答案——地图。 一张画儿墙上挂, 有的小来有的大, 小的容纳几个县, 大的可包全天下。 ——打一地理用具 开门见山,明确向学生说明学习的内容,增强教学目标的直观性,为下面的学习指明方向。
观察与思考 多媒体展示“校园平面图”,此图没有任何 ( http: / / www.21cnjy.com )指示方向的标志,让学生观察图中信息,判断学校大门在什么方向。此环节小组合作完成,教师巡视,指导学生观察。
( http: / / www.21cnjy.com )
北南西东东北西北西南东南教师根据学生的回答总结,这种判定方向的方法叫做一般定向法。(多媒体展示) 小组合作完成,根据小学学过的知识,在没有任何指向标志的地图上,通常是“上北下南,左西右东”,进一步可以确定东南、东北、西南、西北四个方向。 培养学生自学能力,能让学生发现的自己发现,能让学生总结的自己总结,通过学习的成功感受学习的快乐。
衔接与过渡 刚才我们知道了如何在没有任何指向标志的地图辨别方向,现在我们再看这幅“校园平面图”,看,图上多了什么?
观察与操作 多媒体展示带有指向标的“校园平面图” 让学生观察后,明确这幅图中多了指向标,小组之间合作进行,教师巡视,和几个小组进交流,教师在学生操作几分钟后,,结合课件,进行讲解。步骤一 观察指向标,一般指向标的箭头指向北方。
北南西东步骤二 根据指向标,确定北方,相反的方向即是南方,然后是左西右东。 北南西东步骤三 借助直尺,平移方向标到立足点,观察并确定另一地点在立足点的什么方位。 ABB 小组合作,观察操作,认真听老师讲解:在有指向标的地图上,按指向标判定方向,一般指向标的箭头指向北方,面对北方,背后是南,左西右东。 最后可以得出:B点在A点的东北方向。 通过学生观察和小组内合作交流,培养学生正确表达和团结协作能力,能充分调动学生的学习积极性。
学以致用 学以致用 多媒体展示“学以致用”练习题。展示一: 无指向标的地图
( http: / / www.21cnjy.com )
展示二:有指向标的地图
( http: / / www.21cnjy.com )
学生独立完成两道题目1、这幅图选择判断方向的方法是一般定向法。 2、学校在农业试验区的西北方向,从火车站到学校先朝东北方向走,然后折向正北方向。 1、这幅图选择判断方向的方法是指向标定向法。 2、学校在农业试验区的正北方向,从火车站到学校先朝正东方向走,然后折向东北方向 进行对比训练让学生充分掌握如何运用一般 ( http: / / www.21cnjy.com )定向法和指向标定向法来判读方向,能及时发现问题,以便对出现的错误进行针对性地指导,从而培养学生学以致用的能力。
衔接与过渡 以上我们学习了两种判定方向的方法,如果在一幅地图上,没有指向标,只有经纬网,我们应该如何来判定方向呢?
观察与分析 观察与分析 教师展示课件“呈直线分布的经纬网图”,让 ( http: / / www.21cnjy.com )学生回顾以前所学的经线和纬线分别指示的方向,同位两人合作,用直尺在本子上画出简单的经纬网,任选一点,标出这个点的东西南北四个方向。教师巡视,适当指导学生,然后找学生到前台来指多媒体图说明。 东南北西 40° 50° 60° 70° 10° 0° 10° 东北西教师展示课件“呈曲线分布的经纬网图”,让学生在图上标出一个点的东西南北四个方向。 40°50°60° 南 70° 教师提示学生,由此可以判断:两个点既不在同一条经线上,也不在同一条纬线上,就可以判定为东北、东南、西北、西南。 教师展示课件“经纬网地图”,要求学生完成练习题
( http: / / www.21cnjy.com )
ABDC 北 东 西 南教师找学生到前台指图说明。 学生同位之间合作,画出简单的经纬网,然后标出东西南北四个方向,明确:在地球仪上,经线指示南北方向,纬线指示东西方向。 学生借助地球仪,观察经线和纬线,明确:无论经线和纬线怎样弯曲,在同一条经线上都是正南或正北方向;同一条纬线上的各点都是正东或正西方向。 学生独立完成。1、在图上标出C点的东、西、南、北四个方向。2、点B在点A的正北方向,点C在点A的正东方向,点D在点A东北的方向。 引导学生借助直尺动手画,借助地球仪观察,在动手与观察中分析明确经线和纬线的指示方向,便于理解在地图上如何判定方向。 通过在立体经纬网地图上判定两个点之间的相对方位,培养学生的空间想象和综合分析能力。
过渡与衔接 下面我们来看一看在以极地为中心的地图上如何来判定方向。
观察与分析 观察与分析 大显身手 教师展示两极地区经线图要求学生回顾,在以极地为中心的地图上,经线呈什么形状分布。 NSSSSSSSS NNNNNNNN 教师要求学生根据以前所学,观察地图分析推断得出南北方向的判定依据。教师展示两极地区纬线图要求学生回顾,在以极地为中心的地图上,纬线呈什么形状分布。 N东西 S东西 教师引导学生总结,确定了东西和南北方向,既不在同一条经线又不在同一条纬线上的两个点就可以确定为东北、西北、东南和西南。教师展示课件(大显身手) NABCD东西 学生回顾以前所学,在以极地为中心的地图上,经线呈放射状分布。 学生观察经线图,根据以前所学分析推断得出:从北极看,北极点是正北方向,其他所有的经线都指向正南方向。从南极看,南极点是正南方向,其他所有的经线都指向正北方向。 学生回顾以前所学,在以极地为中心的地图上,纬线呈圆圈状分布。 学生观察纬线图,根据以前所学分析推断得出:从北极看,地球自转的方向是逆时针(自西向东) ( http: / / www.21cnjy.com ),从南极看,地球自转的方向是顺时针(自西向东),那么,与地球自转方向一致的是东方,与地球自转方向相反的就是西方。 学生独立完成练习题1、B、C、D都在A的 正南方向,点C在点D的 正西方向。2、B在C的西南方向,D在B的东北方向。 这一部分是难点,让学生边回顾边分析总结,培养他们的空间想象能力和综合分析问题能力。
课堂小结
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
一般定向法指向标定向法经纬网定向法上北下南
左西右东指向标永远指向北方经线指示南北,纬线指示东西多媒体展示
知识拓展 教师展示多媒体(走进生活)要求学生小组内合作交流,在野外活动中,我们该如何判定方向呢?教师巡视,找合作学习较好的小组来讲解。 学生小组内合作交流,结合课本和课外资料各自发表自己的意见。 培养学生合作学习能力和学以致用的能力,让学生知道,学习地理是为了更好地生活。
当堂达标 助学中本节课的当堂达标题题量和难度适 ( http: / / www.21cnjy.com )中,所以让学生在剩下的时间里独立完成助学有关题目,教师巡视,用红笔适时批改。最后找学生把自己的做的用投影仪展示给全班同学,教师适当讲解。
教后记 优点: 在本节课教学中,无论是多媒体 ( http: / / www.21cnjy.com )展示还是引导学生讨论探究,大多数学生都能在教师的引导下,积极主动地参与思考讨论,基本上学会了在地图上判定方向的几种方法。在读图用图时初步有了方位概念,提高了学习地理的兴趣,培养了学生的空间想象、抽象思维与综合分析能力。在完成当堂达标题时,绝大部分同学能及时地保质保量地完成。 不足:初一学生空间思维能力不足,所以学习在两极地区图中判别两点之间相对方位的时候,有个别学生感到有难度,后来在学习小组的帮助下,最后也是达到了目标要求。在做助学时,这些同学完成的速度较慢。相信这些同学随着地理知识的增加,地理思维的完善,这部分知识会很好地掌握。
【当堂达标】
助学第26-27页。
( http: / / www.21cnjy.com )
专题定位 本专题用三讲时分别解决选修3-3、3-4、3-5中高频考查问题,高考对本部分内容考查的重点和热点有:
选修3-3:①分子大小的估算;②对分子动 ( http: / / www.21cnjy.com )理论内容的理解;③物态变化中的能量问题;④气体实验定律的理解和简单计算;⑤固、液、气三态的微观解释和理解;⑥热力学定律的理解和简单计算;⑦用油膜法估测分子大小等内容.
选修3-4:①波的图象;②波长、波速和频率 ( http: / / www.21cnjy.com )及其相互关系;③光的折射及全反射;④光的干涉、衍射及双缝干涉实验;⑤简谐运动的规律及振动图象;⑥电磁波的有关性质.
选修3-5:①动量守恒定律及其应用;②原子 ( http: / / www.21cnjy.com )的能级跃迁;③原子核的衰变规律;④核反应方程的书写;⑤质量亏损和核能的计算;⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等.
应考策略 选修3-3内容琐碎、考查点多,复习中应以四块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质、气体实验定律、热力学定律)为主干,梳理出知识点,进行理解性记忆.
选修3-4内容复习时,应加强对基本概念和规律的理解,抓住波的传播和图象、光的折射定律这两条主线,强化训练、提高对典型问题的分析能力.
选修3-5涉及的知识点多, ( http: / / www.21cnjy.com )而且多是科技前沿的知识,题目新颖,但难度不大,因此应加强对基本概念和规律的理解,抓住动量守恒定律和核反应两条主线,强化典型题目的训练,提高分析综合题目的能力.
第1讲 热 学
高考题型1 热学基本知识
解题方略
1.分子动理论
(1)分子大小
①阿伏加德罗常数:NA=6.02×1023 mol-1.
②分子体积:V0=(占有空间的体积).
③分子质量:m0=.
④油膜法估测分子的直径:d=.
(2)分子热运动的实验基础:扩散现象和布朗运动.
①扩散现象特点:温度越高,扩散越快.
②布朗运动特点:液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动,颗粒越小、温度越高,运动越剧烈.
(3)分子间的相互作用力和分子势能
①分子力:分子间引力与斥力的合力.分子间距离增大,
引力和斥力均减小;分子间距离减小,引力和斥力均增大,但斥力总比引力变化得快.
②分子势能:分子力做正功,分子势能减小 ( http: / / www.21cnjy.com );分子力做负功,分子势能增大;当分子间距为r0(分子间的距离为r0时,分子间作用的合力为0)时,分子势能最小.
2.固体和液体
(1)晶体和非晶体的分子结构不同, ( http: / / www.21cnjy.com )表现出的物理性质不同.晶体具有确定的熔点.单晶体表现出各向异性,多晶体和非晶体表现出各向同性.晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化.
(2)液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.液晶具有流动性,在光学、电学物理性质上表现出各向异性.
(3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势,表面张力的方向跟液面相切.
例1 关于热学基本知识的易错点辨析(正确的打“√”号,错误的打“×”号)
(1)布朗运动是液体分子的无规则运动( )
(2)布朗运动并不是液体分子的运动,但它说明分子永不停息地做无规则运动( )
(3)液体温度越高,布朗运动会越激烈( )
(4)布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性( )
(5)悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显( )
(6)悬浮在液体中的微粒越小,受到液体分子的撞击就越容易平衡( )
(7)布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的( )
(8)在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动( )
(9)布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动( )
(10)显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性( )
(11)悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒,气温越高,运动越剧烈( )
(12)扩散运动就是布朗运动( )
(13)扩散现象与布朗运动都与温度有关( )
(14)扩散现象不仅能发生在气体和液体中,固体中也可以( )
(15)“酒香不怕巷子深”与分子热运动有关( )
(16)水不容易被压缩说明分子间存在分子力( )
(17)用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,说明此时分子间只存在引力而不存在斥力( )
(18)分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小( )
(19)将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子,则这两个分子间的分子力先增大后减小最后再增大( )
(20)当分子间距离增大时,分子间的引力减少,斥力增大( )
(21)若两分子间距离减小,分子间斥力增大,引力减小,合力为斥力( )
(22)当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小( )
(23)分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的引力增大,斥力减小( )
(24)分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小( )
(25)分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,先减小后增大( )
(26)分子间距离增大时,分子间的引力、斥力都减小( )
(27)随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也减小( )
(28)分子间的距离为r0时,分子间作用力的合力为零,分子势能最小( )
(29)同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现( )
(30)大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体( )
(31)单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的( )
(32)单晶体和多晶体都有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点( )
(33)晶体在各个方向上的导热性能相同,体现为各向同性( )
(34)单晶体的物理性质具有各向异性( )
(35)太空中水滴成球形,是液体表面张力作用的结果( )
(36)漂浮在热菜汤表面上的油滴,从上面的观察是圆形的,是油滴液体呈各向同性的缘故( )
(37)液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引( )
(38)由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面具有收缩的趋势( )
(39)液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部( )
(40)液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离,使得液面有表面张力( )
(41)叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用( )
(42)肥皂水的水面能托住小的硬币主要与液体的表面张力有关( )
(43)雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力( )
(44)液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征( )
(45)液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点( )
(46)当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大( )
(47)空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快( )
(48)只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数( )
(49)用阿伏加德罗常数和某种气体的密度,就可以求出该种气体的分子质量( )
(50)已知某气体的摩尔体积V,再知道阿伏加德罗常数NA,就可以求出一个气体分子的体积( )
(51)只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积( )
(52)用阿伏加德罗常数和某种气体的密度,就一定可以求出该种气体的分子质量( )
(53)达到热平衡的两个物体具有相同的热量( )
(54)物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大( )
(55)温度升高时物体内的每个分子的运动速率一定增大( )
(56)物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能( )
(57)物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和( )
(58)温度升高,物体内每个分子的动能一定增大( )
(59)相同质量0 ℃的水的分子势能比0 ℃的冰的分子势能大( )
(60)气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力( )
(61)单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大( )
(62)气体的压强是由于大量分子频繁撞击器壁产生的( )
(63)若气体的温度不变,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多( )
(64)一定质量的理想气体压强不变时,气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少( )
(65)从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关( )
(66)气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关( )
(67)单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强一定减小( )
预测1 (2015·新课标全国卷Ⅰ·33)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
预测2 (2015·东北三省三模)下列说法正确的是________.
A.布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则热运动
B.气体分子的平均动能增大,压强也一定增大
C.不同温度下,水的饱和汽压都是相同的
D.完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面张力作用的结果
E.分子动理论认为,单个分子的运动是无规则的,但是大量分子的运动仍然有一定规律
高考题型2 热力学定律的理解
解题方略
1.物体内能变化的判定:温度变化引起分子平均动能的变化;体积变化,分子间的分子力做功,引起分子势能的变化.
2.热力学第一定律
(1)公式:ΔU=W+Q;
(2)符号规定:外界对系统做功,W ( http: / / www.21cnjy.com )>0;系统对外界做功,W<0.系统从外界吸收热量,Q>0;系统向外界放出热量,Q<0.系统内能增加,ΔU>0;系统内能减少,ΔU<0.
3.热力学第二定律的表述:①热量不能自发地从 ( http: / / www.21cnjy.com )低温物体传到高温物体(按热传递的方向性表述).②不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响(按机械能和内能转化的方向性表述).③第二类永动机是不可能制成的.
例2 关于热力学定律的理解,下列说法是否正确(正确的打“√”号,错误的打“×”号)
(1)外界对系统做功,其内能一定增加( )
(2)系统从外界吸收热量,其内能一定增加( )
(3)一定质量的理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变( )
(4)一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能增大( )
(5)在轮胎爆裂这一短暂过程中,气体膨胀,温度下降( )
(6)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程外界对其做功,瓶内空气内能增加( )
(7)热量能够自发地从高温物体传导到低温物体,但不能自发地从低温物体传导到高温物体( )
(8)利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的( )
(9)自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,是不可逆的( )
(10)功转变为热的实际宏观过程一定是可逆过程( )
(11)空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性( )
(12)不断改进工艺,热机的效率可能达到100%( )
(13)热量不可以自发地从低温物体传递到高温物体,是因为违背了热力学第一定律( )
(14)“第一类永动机”不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律( )
(15)“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了能量守恒定律( )
预测3 (2015·呼伦贝尔一模)下列说法中正确的是________.
A.随着科学技术的发展,制冷机的制冷温度可以降到-280 ℃
B.随着科学技术的发展,热量可以从低温物体传到高温物体
C.随着科学技术的发展,热机的效率可以达到100%
D.无论科技怎样发展,第二类永动机都不可能实现
E.无论科技怎样发展,都无法判断一温度升高的物体是通过做功还是热传递实现的
预测4 (2015·湖北八 ( http: / / www.21cnjy.com )校联考) 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V-T图象如图1所示,Pa、Pb、Pc分别表示状态a、b、c的压强,下列判断正确的是________.
( http: / / www.21cnjy.com )
图1
A.过程ab中气体一定吸热
B.Pc=Pb>Pa
C.过程bc中分子势能不断增大
D.过程bc中每一个分子的速率都减小
E.过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功
高考题型3 气体实验定律的应用
解题方略
1.气体实验定律
(1)等温变化:pV=C或p1V1=p2V2;
(2)等容变化:=C或=;
(3)等压变化:=C或=;
(4)理想气体状态方程:=C或=.
2.应用气体实验定律的三个重点环节:
(1)正确选择研究对象:对于变质量问题要保证研究质量不变的部分;对于多部分气体问题,要各部分独立研究,各部分之间一般通过压强找联系.
(2)列出各状态的参量:气体在初、末状态,往往会有两个(或三个)参量发生变化,把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律.
(3)认清变化过程:准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律.
例3 (2015·新课标全国Ⅰ·33) 如图2,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50 kg,横截面积为S1=80.0 cm2;小活塞的质量为m2=1.50 kg,横截面积为S2=40.0 cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距为l=40.0 cm;汽缸外大气的压强为p=1.00×105 Pa,温度为T=303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取 10 m/s2.求:
( http: / / www.21cnjy.com )
图2
(ⅰ)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,汽缸内封闭气体的温度;
(ⅱ)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.
预测5 (2015·烟台 ( http: / / www.21cnjy.com )二模) 如图3所示,一汽缸质量为M=60 kg(汽缸的厚度忽略不计且透热性良好),开口向上放在水平面上,汽缸中有横截面积为S=100 cm2的光滑活塞,活塞质量m=10 kg.汽缸内封闭了一定质量的理想气体,此时气柱长度为L1=0.4 m.已知大气压为p0=1×105 Pa.现用力缓慢向上拉动活塞,若使汽缸能离开地面,气柱的长度至少是多少?(取重力加速度g=10 m/s2)
( http: / / www.21cnjy.com )
图3
预测6 (2015·黄冈市4月模拟)如 ( http: / / www.21cnjy.com )图4,上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管内有一部分水银封住密闭气体,横截面积分别为S1=1 cm2、S2=2 cm2,细管内水银长度为h1=4 cm,封闭气体长度为L=6 cm.大气压强为p0=76 cmHg,气体初始温度为T1=288 K,上管足够长.
( http: / / www.21cnjy.com )
图4
(1)缓慢升高气体温度,求水银刚好全部进入粗管内时的温度T2;
(2)气体温度保持T2不变,为使封闭气体长度变为8 cm,需向开口端注入的水银柱的体积为多少?
高考题型4 热学中的综合问题
例4 (2015·新课标全国Ⅱ·33(2)) 如图5,一粗细均匀的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=10.0 cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0 cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm时将开关K关闭.已知大气压强p0=75.0 cmHg.
( http: / / www.21cnjy.com )
图5
(ⅰ)求放出部分水银后A侧空气柱的长度;
(ⅱ)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度.
预测7 (2015·石家庄二模) 1 ( http: / / www.21cnjy.com )mol 理想气体的压强p与体积V的关系如图6所示.气体在状态A时的压强为p0,体积为V0,热力学温度为T0,在状态B时的压强为2p0,体积为2V0,AB为直线段.已知该气体内能与温度成正比U=CVT(CV为比例系数).求:
( http: / / www.21cnjy.com )
图6
(1)气体在B状态时的热力学温度;
(2)气体从状态A变化到状态B的过程中吸收的热量.
预测8 (2015·日照二模)在某 ( http: / / www.21cnjy.com )高速公路发生一起车祸,车祸系轮胎爆胎所致.已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm,温度为27 ℃,爆胎时胎内气体的温度为87 ℃,轮胎中的空气可看做理想气体.
(1)求爆胎时轮胎内气体的压强;
(2)从微观上解释爆胎前胎内气体压强变化的原因;
(3)爆胎后气体迅速外泄,来不及与外界发生热交换,判断此过程胎内原有气体内能如何变化?简要说明理由.
提醒:完成作业 专题八 第1讲
学生用书答案精析
专题八 选考部分(3-3、3-4、3-5)
第1讲 热 学
高考题型1 热学基本知识
例1 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
(6)× (7)× (8)√ (9)× (10)√
(11)√ (12)× (13)√ (14)√ (15)√
(16)√ (17)× (18)× (19)√ (20)×
(21)× (22)× (23)× (24)× (25)×
(26)√ (27)× (28)√ (29)√ (30)×
(31)√ (32)√ (33)× (34)√ (35)√
(36)× (37)√ (38)× (39)× (40)√
(41)√ (42)√ (43)√ (44)√ (45)√
(46)× (47)× (48)√ (49)× (50)×
(51)× (52)× (53)× (54)√ (55)×
(56)× (57)√ (58)× (59)√ (60)√
(61)× (62)√ (63)√ (64)√ (65)×
(66)√ (67)×
预测1 BCD
预测2 ADE
高考题型2 热力学定律的理解
例2 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
(6)× (7)√ (8)√ (9)√ (10)×
(11)× (12)× (13)× (14)√ (15)×
预测3 BDE
预测4 ABE
高考题型3 气体实验定律的应用
例3 (ⅰ)330 K (ⅱ)1.01×105 Pa
解析 (ⅰ)大小活塞在缓慢下移过程中,受力情况不变,汽缸内气体压强不变,由盖—吕萨克定律得=
初状态V1=(S1+S2),T1=495 K
末状态V2=lS2
代入可得T2=T1=330 K
(ⅱ)对大、小活塞受力分析则有
m1g+m2g+pS1+p1S2=p1S1+pS2
可得p1=1.1×105 Pa
缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡过程中,气体体积不变,由查理定律得=
T3=T=303 K
解得p2=1.01×105 Pa
预测5 1.1 m
解析 初状态p1=p0+=1.1×105 Pa,V1=0.4S
汽缸脱离地面有F=mg+Mg=700 N
p2=p0+-=0.4×105 Pa,V2=L2S
由玻意耳定律得p1V1=p2V2
解得L2=1.1 m
即气柱的长度至少是1.1 m.
预测6 (1)468 K (2)37 cm3
解析 (1)初状态:p1=p0+ph1,V1=LS1
末状态:p2=p0+ph2,V2=(L+h1)S1
又有:S1h1=S2h2
根据=
由以上各式并代入数据解得:T2=468 K.
(2)气体等温变化有:p2V2=p3V3
解得p3=97.5 cmHg,
设此时水银柱的液面高度差为h3,有:
h3=97.5 cm-76 cm=21.5 cm
注入的水银柱体积V注=(21.5-2)×2 cm3+2×1 cm3-4×1 cm3=37 cm3.
高考题型4 热学中的综合问题
例4 (ⅰ)12.0 cm (ⅱ)13.2 cm
解析 (ⅰ)以cmHg为压强单位.设A侧 ( http: / / www.21cnjy.com )空气柱长度l=10.0 cm时的压强为p;当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm时,空气柱的长度为l1,压强为p1.
由玻意耳定律得pl=p1l1①
由力学平衡条件得p=p0+h②
打开开关K放出水银的过程中,B侧水银 ( http: / / www.21cnjy.com )面处的压强始终为p0,而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B、A两侧水银面的高度差也随之减小,直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止.由力学平衡条件有p1=p0-h1③
联立①②③式,并代入题给数据得
l1=12.0 cm④
(ⅱ)当A、B两侧的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=p2l2⑤
由力学平衡条件有p2=p0⑥
联立②⑤⑥式,并代入题给数据得
l2=10.4 cm⑦
设注入的水银在管内的长度Δh,依题意得
Δh=2(l1-l2)+h1⑧
联立④⑦⑧式,并代入题给数据得
Δh=13.2 cm
预测7 (1)4T0 (2)3CVT0+
解析 (1)根据理想气体状态方程=,解得TB=4T0.
(2)根据热力学第一定律,ΔU=W+Q,
根据图象可知
W=-,
ΔU=CV(4T0-T0)
解得:Q=3CVT0+.
预测8 (1)3 atm (2)(3)见解析
解析 (1)初状态:p1=2.5 atm,
T1=(27+273) K=300 K
末状态:T2=(87+273) K=360 K
爆胎之前气体状态变化为等容变化,
由气体实验定律得,=,
解得p2=3 atm.
(2)气体体积不变,分子密集程度不变, ( http: / / www.21cnjy.com )温度升高时,分子平均动能增大,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多,分子的平均撞击力增大,所以气体压强增大.
(3)气体迅速膨胀对外做功,但短时间内与外界几乎不发生热量传递,由热力学第一定律ΔU=W+Q得,ΔU<0,气体的内能减少.