《学霸笔记 同步精讲》第2章 固体 液体和气体 本章整合（课件）高中物理教科版选择性必修3

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本 章 整 合
第二章
2026
内容索引
01
02
知识网络·系统构建
重点题型·归纳剖析
知识网络·系统构建
形状
熔点
异性
同性
纳米
热运动
热力学
熔点
同性
m、T一定
　pV=C
过原点的倾斜直线
m、V一定
过原点的倾斜直线
m、p一定
过原点的倾斜直线
m一定
重点题型·归纳剖析
一、
晶体和非晶体
1.单晶体具有各向异性的特性,仅是指某些物理性质,并非所有的物理性质都是各向异性。
2.同一物质既可以是晶体也可以是非晶体,如天然的水晶是晶体,熔融过的石英(玻璃)是非晶体。
3.非晶体的结构是不稳定的,在适当的条件下可向晶体转化。例如,把晶体硫加热熔化,并使其温度超过300 ℃,然后倒入冷水中急剧冷却,硫就会变成柔软的非晶体,但经过一段时间后,非晶体的硫又变成晶体了。
4.利用有无确定的熔点鉴别晶体、非晶体,利用各向异性或各向同性鉴别单晶体。
5.从能量转化的观点理解晶体的熔化热和汽化热。
【例题1】 (多选)如图所示,ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板,AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好),关于圆板,下列说法不正确的是(　　)
A.圆板的导电性能具有各向异性
B.圆板是非晶体
C.圆板是多晶体
D.圆板是单晶体
答案:BC
解析:电流表读数发生变化,说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同,即各向异性,所以圆板是单晶体,A、D正确,不符合题意,B、C错误,符合题意。
【变式训练1】 (多选)关于晶体和非晶体,下列说法不正确的是(　　)
A.因为石英是晶体,所以由石英制成的玻璃也是晶体
B.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
C.蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,所以它是非晶体
D.用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体
答案:ACD
解析:因石英有规则的几何外形,且各向异性,是晶体,而玻璃没有确定的熔点,为非晶体,故A错误,符合题意;晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变,有固定的熔点,食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体,故B正确,不符合题意;蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,但是蔗糖是由一个个晶粒组成的,它是晶体中的多晶体,故C错误,符合题意;烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母片是晶体,故D错误,符合题意。
二、
液柱(或活塞)的移动问题
用液柱或活塞隔开两部分气体,当气体温度变化时,液柱或活塞是否移动 如何移动 此类问题的特点是气体的状态参量p、V、T都发生了变化,直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难,通常先进行气体状态的假设,然后应用气体实验定律求解。
1.假设推理法
根据题设条件,假设发生某种特殊的物理现象或物理过程,运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理,得出正确的答案:。巧用假设推理法可以化繁为简,化难为易,简捷解题。其一般分析思路:
(1)先假设液柱(或活塞)不发生移动,两部分气体均做等容变化。
2.极限法
所谓极限法就是将问题推向极端。如在讨论压强大小变化时,将变化较大的压强推向无穷大,而将变化较小的压强推向零,这样使复杂的问题变得简单明了。
3.图像法
利用图像:首先在同一p-T图线上画出两段空气柱的等容图线,如图所示。
由于两空气柱在相同温度下压强不同,所以它们等容线的斜率也不同,空气柱的压强较大的等容线的斜率也较大。从图中可以看出,当两空气柱升高相同温度ΔT时,其压强的增量Δp1>Δp2,所以水银柱向压强增量小的一端移动,对上面的水银柱问题用图像法分析,很容易得出水银向上移动的结果。
【例题2】 如图所示,两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一段长为h的水银柱,将管内气体分为两部分。已知l2=2l1,若使两部分气体同时升高相同的温度,管内水银柱将如何运动 (设原来温度相同)
答案:向上移动
【变式训练2】 如图所示,A、B两容器容积相等,用粗细均匀的细玻璃管连接,两容器内装有不同气体,细管中央有一段水银柱,在两边气体作用下保持平衡时,A中气体的温度为0 ℃,B中气体温度为20 ℃,如果将它们的温度都降低10 ℃,则水银柱将(　　)
A.向A移动 B.向B移动
C.不动 D.不能确定
答案:A
三、
相互关联的两部分气体的分析方法
这类问题涉及两部分气体,它们之间虽然没有气体交换,但其压强或体积这些量间有一定的关系,分析清楚这些关系是解决问题的关键,解决这类问题的一般方法如下。
1.分别选取每部分气体为研究对象,确定初、末状态参量,根据状态方程列式求解。
2.认真分析两部分气体的压强、体积之间的关系,并列出方程。
3.多个方程联立求解。
【例题3】 如图所示,内径均匀的U形管中装入水银,两管中水银面与管口的距离均为l=10.0 cm,大气压强p0与75.8 cm高水银柱产生的压强相同时,将右侧管口封闭,然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中,直到左右两侧水银面高度差达h=6.0 cm为止。求活塞在管内移动的距离。
答案:6.4 cm
【变式训练3】 如图所示,水平放置的导热汽缸被导热活塞隔成左右两部分,两部分气体a和b为同种理想气体,活塞静止时到左右两侧的距离之比为1∶2,活塞质量为m、面积为S,活塞可无摩擦地左右移动。现在把汽缸转动90°,a在上、b在下,结果活塞正好在汽缸中间。已知气体温度始终不变,求开始时气体a的压强。
四、
气体状态变化中的图像问题
一定质量气体状态变化图像对比
类别 特点(其中C为常数) 举例
p-V pV=CT,即pV之积越大的等温线温度越高,线离原点越远
p-T
V-T
【例题4】 一定质量的理想气体经历一系列变化过程,如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.b→c过程中,气体压强不变,体积增大
B.a→b过程中,气体体积减小,压强减小
C.c→a过程中,气体压强增大,体积不变
D.c→a过程中,气体内能增大,体积变小
答案:C
【变式训练4】 如图所示,1 mol的理想气体由状态A经状态B、状态C、状态D再回到状态A,BC、DA线段与横轴平行,BA、CD的延长线过原点。则下列说法正确的是(　　)
A.从D变化到A的过程中,气体分子平均动能不变
B.气体从A变化到B的过程属于等容过程
C.从B变化到C的过程中,气体压强增大
D.从C变化到D的过程中,气体分子平均动能不变
答案:C