《优化方案》选修3-3部分课件(鲁科版)

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名称 《优化方案》选修3-3部分课件(鲁科版)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2010-10-11 13:54:00

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课件55张PPT。第十四章 热学2011高考导航1.分子动理论的基本观点和实验依据 Ⅰ
2.阿伏伽德罗常数 Ⅰ
3.气体分子运动速率的统计分布 Ⅰ
4.温度是分子平均动能的标志、内能Ⅰ
5.固体的微观结构、晶体和非晶体 Ⅰ2011高考导航6.液晶的微观结构 Ⅰ
7.液体的表面张力现象 Ⅰ
8.气体实验定律
9.理想气体 Ⅰ
10.饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽
压 Ⅰ2011高考导航11.相对湿度 Ⅰ
12.热力学第一定律 Ⅰ
13.能量守恒定律 Ⅰ
14.热力学第二定律 Ⅰ
15.要知道中学物理中涉及的国际单位
制的基本单位和 Ⅰ2011高考导航其他物理量的单位.包括摄氏度(℃)、标
准大气压 Ⅰ
实验十五:用油膜法估测分子的大小2011高考导航命题热点1.考查阿伏伽德罗常数及分子大小、分子质量、分子数目等微观量的估算.
2.考查分子的平均动能、热运动和布朗运动.
3.分子力与分子势能的综合问题.
4.考查内能的相关因素.2011高考导航命题热点5.考查晶体和非晶体的特点及液体表面张力产生的原因.
6.气体实验定律的定量计算及图象的考查.
7.封闭气体压强的求解.
8.热力学第一定律与理想气体状态方程定性分析的综合考查.2011高考导航命题热点9.考查热力学第二定律.
10.能量守恒定律的综合运算.
11.考查油膜法测分子直径大小的实验原理、操作步骤和数据的处理.第一节 分子动理论 内能基础知识梳理一、分子动理论
1.物质是由大量分子组成的
(1)分子的大小
数量级:
估测的方法:
(2)分子质量的数量级:10-26kg
(3)阿伏伽德罗常数
①定义:1 mol的任何物质中含有相同的微粒个数,用符号NA表示,则NA= .
10-10m单分子油膜法6.02×1023mol-1基础知识梳理基础知识梳理特别提醒基础知识梳理【思考·提示】 不能.基础知识梳理2.分子永不停息地做无规则热运动
扩散现象和布朗运动都说明分子永不停息地做无规则热运动.运动的剧烈程度与温度有关.
(1)扩散现象:相互接触的物体互相进入对方的现象.温度 ,扩散越快.
越高基础知识梳理(2)布朗运动
①产生的原因是各个方向的液体分子对微粒碰撞的 引起的.
不平衡性和无规则基础知识梳理③布朗颗粒:布朗颗粒用肉眼直接看不到,但在显微镜下能看到.因此用肉眼看到的颗粒所做的运动,不能叫布朗运动.布朗颗粒大小约为10-6m(包含约1021个分子),而分子直径约为10-10m.布朗颗粒的运动是 的间接反映.
液体分子无规则运动基础知识梳理3.分子间存在着相互作用力
(1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力.
(2)分子力:引力和斥力的 .
(3)r0为分子间引力和斥力大小相等时的距离,其数量级为 .
合力10-10m基础知识梳理(4)如图14-1-1所示,分子间的引力和斥力都随距离增大而减小,随距离减小而增大,但引力不如斥力变化 .
①r=r0时,F引 F斥,分子力F=0.②r<r0时,F引 F斥,分子力F为 .
③r>r0时,F引 F斥,分子力F为 .
④r>10r0时,F引、F斥迅速减弱,几乎为零,分子力F≈0.图14-1-1快=<>斥力引力基础知识梳理二、物体的内能
1.分子平均动能
(1)定义:物体内所有分子动能的平均值.
(2)标志: 是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大.
温度基础知识梳理2.分子势能
分子势能是由分子间相对位置而决定的势能,它随着物体体积的变化而变化,与分子间距离的关系为:
(1)当r>r0时,分子力表现为引力,随着r的增大,分子引力做负功,分子势能增加;
图14-1-2基础知识梳理(2)当r(3)当r=r0时,分子势能最小,但不为零,为负值,因为选两分子相距无穷远时分子势能为零.
(4)分子势能曲线如图14-1-2所示.
基础知识梳理3.物体的内能
(1)定义:物体内所有分子动能和分子势能的总和.
(2)决定内能的因素
①微观上:分子动能、分子势能、分子数.
②宏观上:温度、体积、物质的量(摩尔数).
基础知识梳理(3)改变物体内能的两种方式
①做功:当做功使物体的内能发生改变的时候,外界对物体做了多少功,物体内能就 多少;物体对外界做了多少功,物体内能就 多少.
②热传递:当热传递使物体的内能发生改变的时候,物体吸收了多少热量,物体内能就 多少;物体放出了多少热量,物体内能就 多少.
增加减少增加减少课堂互动讲练一、分子的大小、质量的估算和阿伏伽德罗常数的应用
课堂互动讲练课堂互动讲练1.已知固体和液体的摩尔体积Vmol和一个分子的体积V0,求NA,则NA=Vmol/V0;知NA和Vmol亦可估算分子的大小.
2.已知物体的摩尔质量M和一个分子的质量m0,求NA,则NA=M/m0;知NA和M亦可估算分子的质量.
课堂互动讲练课堂互动讲练铜的摩尔质量为M,密度为ρ,若用NA表示阿伏伽德罗常数,则下列说法正确的是(  )
课堂互动讲练课堂互动讲练二、对布朗运动的理解
1.布朗运动与扩散现象的关系
(1)布朗运动与扩散现象是不同的两个现象,但也有相同之处.首先,它们都反映了分子永不停息地做无规则运动;其次,它们都随着温度的升高而表现得愈加明显;课堂互动讲练(2)扩散是两种不同物质接触时,没有受到外界的影响而彼此能够进入对方的现象,气体、液体、固体都有扩散现象,扩散的快慢除了和温度有关外,还和物体的密度差、溶液的浓度有关,密度差(浓度差)越大,扩散进行得越快;布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动,其运动的激烈程度与微粒的大小和液体的温度有关,这是两者的不同之处.
课堂互动讲练2.布朗运动与分子运动的关系
(1)布朗运动的研究对象是固体小颗粒;分子运动的研究对象是分子.布朗微粒中也含有大量的分子,这些分子也在做永不停息的无规则运动.
(2)布朗运动的产生原因是由于液体分子无规则运动的撞击固体小颗粒,布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性;布朗运动与温度有关,表明液体分子的运动与温度有关.温度越高运动越激烈.
课堂互动讲练(3)布朗运动的特点是永不停息、无规则,颗粒越小现象越明显,温度越高运动越激烈;在任何温度下都可以产生布朗运动,但温度越高布朗运动越明显.
(4)布朗运动不仅能在液体中发生,也能够在气体中发生.
课堂互动讲练三、物体的内能和机械能的比较
课堂互动讲练 1.物体分子的平均动能与温度有关,温度越高,平均动能越大.物体的分子势能和体积有关,但体积越大,分子势能不一定就越大,如0 ℃的水结成0 ℃的冰后体积变大,但分子势能却减小了.
2.理想气体分子间相互作用力为零,故分子势能忽略不计,一定质量的理想气体内能只与温度有关.
3.内能是对物体的大量分子而言的,不存在某个分子的内能的说法.误区警示高频考点例析1 mol铜的质量为63.5 g,铜的密度为8.9×103 kg/m3,试计算:
(1)一个铜原子的体积;
(2)假若铜原子为球形,求铜原子的直径;
(3)铜原子的质量.
例1高频考点例析【思路点拨】 求解此题应把握以下三点:
(1)固体分子可忽略分子间的间隙.
(2)固体分子可建立球体模型.
(3)用阿伏伽德罗常数建立宏观量与微观量的联系.
高频考点例析高频考点例析【答案】 见解析高频考点例析某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别是m和V0,则阿伏伽德罗常数NA可表示为(  )
高频考点例析高频考点例析如图14-1-3所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力例2图14-1-3的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法正确的是(  )高频考点例析A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m
B.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m
C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力
D.若两个分子间距离越来越大,则分子势能亦越来越大
高频考点例析【思路点拨】 明确分子力概念及分子力(引力和斥力)随分子间距离变化而变化的规律是解题的关键.
高频考点例析【解析】 e点横坐标等于分子平衡距离r0,应为10-10 m,因平衡距离之内,分子斥力大于分子引力,分子力表现为斥力,则ab为引力曲线,cd为斥力曲线,B对.两分子间距离大于e点的横坐标,即r>r0时,作用力的合力表现为引力,C错.若r【答案】 B
高频考点例析【易误警示】 引力和斥力都随分子间距离变化而变化,但总是斥力变化得快,当r=10-10 m时引力和斥力相等,这是分子力变化的转折点.
高频考点例析如图14-1-4所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图图14-1-4高频考点例析中曲线所示.F>0表示斥力,F<0表示引力,A、B、C、D为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从A处静止释放,则图14-1-5中分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确的是(  )
高频考点例析图14-1-5高频考点例析解析:选BC.在AB段F随r的减小而增大,为引力,所以乙分子从A到B的速度增大,加速度增大.动能增大,势能减小;在BC段F随r的减小而减小,是引力,所以速度增大,加速度减小,动能增大,势能减小;在CD段,分子力为斥力且F随r减小而增大.所以速度减小直到为0再反向加速,加速度反向且增大,动能减小,势能增大,故BC选项正确.
高频考点例析分子间的势能与体积的关系,正确的是(  )
A.物体的体积增大,分子间的势能增大
B.气体分子间距离增大,分子间的势能减小
C.物体的体积增大,分子间的势能有可能增大
D.物体体积减小,分子间的势能增大
例3高频考点例析【思路点拨】 当物体体积增大时,在r>r0范围内,引力做负功,分子势能增大,但在r高频考点例析【解析】 分子间距离r=r0的时候,分子间势能最小.对A:若在rr0内体积增大,分子间距离增大,分子势能增大,故B错C对;对D:若在r>r0内体积减小,分子势能减小,故D不对.答案为C.
【答案】 C
高频考点例析【方法总结】 理解并记住分子势能与分子间距离关系曲线,知道微观上分子间距离及变化对应宏观物体的体积及体积变化,可方便快速地解决此类问题.
随堂达标自测点击进入课件40张PPT。第二节 固体、液体和气体基础知识梳理一、固体
1.固体通常可分为 和 ,其结构和性质见下表
晶体非晶体基础知识梳理有没有基础知识梳理2.晶体的微观结构
(1)晶体的微观结构特点:组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列.
(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点
晶体有天然的规则几何形状是由于内部微粒 地排列.
有规则基础知识梳理晶体表现为各向异性是由于从内部任何一点出发,在不同方向上相等距离内微粒数 .
晶体的多型性是由于组成晶体的微粒不同的 形成的.
不同空间排列基础知识梳理二、液体
1.液体的表面张力
液体表面具有收缩的趋势,液体表面各部分间相互吸引的力叫做表面张力.
表面张力使液体自动收缩,液体表面有收缩到最小的趋势,表面张力的方向和液面 ;表面张力的大小除了跟边界线的 有关外,还跟液体的 、 有关.相切长度种类温度基础知识梳理2.液体的毛细现象
浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象,称为毛细现象.基础知识梳理3.液晶的性质特点
(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性,又可以自由移动位置,保持了液体的流动性;
(2)液晶分子的位置无序使它像液体,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,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.
基础知识梳理三、饱和汽和饱和汽压、相对湿度
1.饱和汽和未饱和汽
(1)饱和汽:在密闭容器中的液体,不断地蒸发,液面上的蒸汽也不断地凝结,当两个同时存在的过程达到 时,宏观的蒸发停止,这种与液体处于动态平衡的蒸汽称为饱和汽.
(2)未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽称为未饱和汽.
动态平衡基础知识梳理2.饱和汽压:在一定温度下饱和汽的分子密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强称做这种液体的饱和汽压,饱和汽压随温度的升高而增大.
3.相对湿度
在某一温度下,水蒸气的 与同温度下水的饱和汽压的比,称为空气的相对湿度.
压强基础知识梳理 四、气体
1.气体的三个状态参量: 、
、 .
2.气体的实验定律
(1)玻意耳定律
①公式:pV=恒量,或
.
温度体积压强p1V1=p2V2基础知识梳理②微观解释:一定质量的理想气体,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,气体的体积减小到原来的几分之一,气体的密度就增大到原来的几倍,因此压强就增大到原来的几倍,反之亦然,所以气体的压强与体积成反比.
基础知识梳理(2)查理定律
②微观解释:一定质量的理想气体,气体总分子数N不变;气体体积V不变,则单位体积内的分子数不变;当气体温度升高时,说明分子的平均动能增大,则单位时间内跟器壁单位面积上碰撞的分子数增多,且每次碰撞器壁产生的平均冲力增大,因此气体压强p将增大.
基础知识梳理(3)盖·吕萨克定律
②微观解释:一定质量的理想气体,当温度升高时,气体分子的平均动能增加;要保持压强不变,必须减小单位体积内的分子个数,即增大气体的体积.
基础知识梳理 (4)理想气体状态方程
①理想气体:任何条件下始终遵守气体 的气体.实际气体在
不太大(与 相比)、 不太低(与 相比)的情况下,可视为理想气体.
②理想气体无 ,其内能仅由 和气体的 来决定.
实验定律压强大气压温度室温分子势能温度物质的量课堂互动讲练一、气体压强的计算
1.静止或匀速运动系统中压强的计算方法
(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,求得液体压强.
课堂互动讲练(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.
课堂互动讲练2.加速运动系统中封闭气体压强的计算方法——牛顿第二定律法,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.
课堂互动讲练二、气体实验定律三种图线的对比课堂互动讲练课堂互动讲练高频考点例析如图14-2-1所示,光滑水平面上放有一质量为M的汽缸,汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内
例1图14-2-1无摩擦滑动的活塞,活塞面积为S.现用水平恒力F向右推汽缸,最后汽缸和活塞均达到相对静止状态,求缸内封闭气体的压强p.(已知外界大气压为p0)高频考点例析【思路点拨】 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.
高频考点例析【解析】 选取汽缸和活塞整体为研究对象,
相对静止时有:F=(M+m)·a
再选活塞为研究对象,根据牛顿第二定律有:
pS-p0S=ma
高频考点例析【方法总结】 计算被封闭气体的压强时,可根据用来封闭气体的容器、活塞、液柱等的运动状态结合共点力平衡、牛顿第二定律等列式来求,例如在本题中,先以汽缸和活塞整体为研究对象,利用牛顿第二定律求出加速度,再以活塞为研究对象,求出被封闭气体的压强.
高频考点例析如图14-2-2所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面
图14-2-2与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计圆板与容器内壁之间的摩擦,若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于(  )高频考点例析解析:选D.为求气体的压强,应以封闭气体的圆板为研究对象,分析其受力,如图所示.由物体的平衡条件得
高频考点例析如图14-2-3所示,汽缸放置在水平平台上,活塞质量为10 kg,横截面积为50 cm2,厚度为1 cm,汽缸全长为21 cm,例2图14-2-3汽缸质量为20 kg,大气压强为1×105 Pa,当温度为7 ℃时,活塞封闭的气柱长10 cm,若将汽缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.g取10 m/s2,求:高频考点例析(1)气柱多长?
(2)当温度为多高时,活塞刚好接触平台?
【思路点拨】 先以活塞为研究对象进行受力分析,求出汽缸倒置前后封闭气体的压强,再由玻意耳定律即可求出(1)问;明确汽缸倒置后升温过程为等压变化从而解答(2)问.
高频考点例析【解析】 (1)设汽缸倒置前后被封闭气体的压强分别为p1和p2,气柱长度分别为L1和L2.
倒置过程为等温变化,由玻意耳定律可得p1L1S=p2L2S
高频考点例析(2)设倒置后升温前后封闭气柱温度分别为T2和T3,升温后气柱长度为L3,则T2=T1=(273+7) K=280 K
L2=15 cm,L3=20 cm
即温度升高到100 ℃时,活塞刚好接触平台.
【答案】 (1)15 cm (2)100 ℃高频考点例析【方法总结】 应用气体实验定律和理想气体状态方程解题的一般步骤:
(1)明确研究对象:根据题意选取一定质量的气体为研究对象;
(2)确定状态参量:通过分析气体状态的变化过程,确定初、末两个状态的状态参量;
(3)分析过程、列方程:根据气体的不同状态、变化过程,选用不同的规律列方程.
高频考点例析(2008年高考海南卷)如图14-2-4所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端封闭但留有一抽气孔.管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体),气体温度为T1.开始图14-2-4高频考点例析时,将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到p0时,活塞下方气体的体积为V1,活塞上方玻璃管的容积为2.6V1.活塞因重力而产生的压强为0.5p0.继续将活塞上方抽成真空并密封.整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变,然后将密封的气体缓慢加热.求:
(1)活塞刚碰到玻璃顶部时气体的温度;
(2)当气体温度达到1.8T1时气体的压强.
高频考点例析解析:(1)活塞上方的压强为p0时,活塞下方气体的体积为V1.抽气过程为等温过程,活塞上面抽成真空时,下面气体的压强为0.5p0.
高频考点例析式中T′是活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度,由①②式得
T′=1.2T1.③
式中p2是气体温度达到1.8T1时气体的压强.由③④式得
p2=0.75p0.答案:(1)1.2T1 (2)0.75p0高频考点例析如图14-2-5所示,一定质量的理想气体从状态A经B、C、D再回到A,问AB、BC、CD、DA是什么过程?已知在状态A时容积为1 L,并把此图改画为p-V图.
例3图14-2-5高频考点例析【解析】 (1)AB过程是等容升温升压,BC过程是等压升温增容即等压膨胀,CD过程是等温减压增容即等温膨胀,DA过程是等压降温减容即等压压缩.
(2)已知VA=1 L,VB=1 L(等容过程)
高频考点例析【答案】 见解析图14-2-6随堂达标自测点击进入课件33张PPT。第三节 热力学定律和能量守恒基础知识梳理一、热力学定律
1.热力学第一定律
(1)内容:外界对物体做的功W与外界对物体传递的热量Q之和等于物体内能的增量ΔU.
(2)表达式: .
(3)符号规定
ΔU=Q+W基础知识梳理外界物体物体外界物体外界物体外界基础知识梳理 2.热力学第二定律
(1)表述一:热量不能自发地从
物体传到 物体.
(2)表述二:不可能从单一热源吸收热量,使之完全 ,而不产生其他影响.
低温高温做功基础知识梳理二、能量守恒定律
1.能量守恒定律的内容:能量既不会消失,也不会创生,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能量的总值保持不变.
2.条件性:能量守恒定律是自然界的普遍规律,某一种形式的能是否守恒是有条件的.例如,机械能守恒定律具有适用条件,而能量守恒定律是无条件的,是一切自然现象都遵守的基本规律.
基础知识梳理3.两类永动机
(1)第一类永动机
①定义:不消耗任何能量,却源源不断地对外做功的机器.
②不能实现的原因:违背 定律.
能量守恒基础知识梳理 (2)第二类永动机
①定义:从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起其他变化的机器.
②不能实现的原因:违背了
.热力学第二定律课堂互动讲练一、温度、内能、热量、功的理解课堂互动讲练二、改变内能的两种方式的比较
课堂互动讲练 1.对于理想气体,由于分子间没有相互作用力,没有分子势能,所以理想气体的内能只与温度和物质的量有关.
2.当理想气体体积减小时,外界对气体做功,内能要增加,当理想气体体积增大时,气体对外界做功,内能要减小.易误警示课堂互动讲练三、应用热力学第一定律的几种特殊情况
1.若过程是绝热的,即Q=0,则W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加.
2.若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸收的热量等于物体内能的增加.
3.若过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,外界对物体做的功等于物体放出的热量.
课堂互动讲练四、对热力学第二定律的理解
1.在热力学第二定律的表述中,“自发地”、“不产生其他影响”的涵义.
(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量的帮助.
(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等.
课堂互动讲练2.热力学第二定律的实质
热力学第二定律的每一种表述,都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性,进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.
课堂互动讲练3.热力学过程方向性实例课堂互动讲练 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,但在有外界影响的条件下,热量可以从低温物体传到高温物体,如电冰箱;在引起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能,如气体的等温膨胀过程.易误警示课堂互动讲练五、对能量守恒定律的理解
1.自然界中能量的存在形式:物体运动具有动能、分子运动具有分子动能、电荷具有电能、原子核内部的运动具有原子能等,可见,在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应.
课堂互动讲练2.不同形式的能量之间可以相互转化,且这一转化过程是通过做功来完成的.
3.某种形式的能减少,一定有其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等.
4.某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.
高频考点例析(2009年高考江苏物理卷)(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是________.(填写选项前的字母)
A.气体分子间的作用力增大
B.气体分子的平均速率增大
C.气体分子的平均动能减小
D.气体组成的系统的熵增加
例1高频考点例析(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6 J的功,则此过程中的气泡________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1 J的功,同时吸收了0.3 J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了________J.
高频考点例析【解析】 (1)掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题.气泡的上升过程气泡内的压强减小,温度不变,由玻意耳定律知,上升过程中体积增大,微观上体现为分子间距增大,分子间引力减小,温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变,此过程为自发过程,故熵增大.D项正确.
高频考点例析(2)本题从热力学第一定律入手,抓住理想气体内能只与温度有关的特点进行处理.理想气体等温过程中内能不变,由热力学第一定律ΔU=Q+W,物体对外做功0.6 J,则一定同时从外界吸收热量0.6 J,才能保证内能不变.而温度上升的过程,内能增加了0.2 J.
【答案】 (1)D (2)吸收 0.6 0.2
【易误警示】 注意W、Q的正负.
高频考点例析(2009年高考重庆理综卷)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)(  )
A.内能增大,放出热量
B.内能减小,吸收热量
C.内能增大,对外界做功
D.内能减小,外界对其做功
高频考点例析解析:选D.不计分子势能时瓶内空气的内能只与其温度有关,温度降低时其内能减小.塑料瓶变扁时瓶内空气体积减小,外界对其做功.再由热力学第一定律知此过程中瓶内空气要放出热量,故只有D正确.
高频考点例析A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其例2图14-3-1高频考点例析他条件都相同.将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图14-3-1所示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是(  )高频考点例析A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同
D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同
高频考点例析【解析】 由于水银与外界没有热交换,大气压力对水银做功,一部分转化为水银的重力势能,一部分转化为水银的内能,两种情况下管中进入的水银量相等,故大气将槽中水银面向下压的距离相等,因此大气压力做功相等,图A管中水银的重力势能比图B的大,因此A中水银的内能增量比B中小,B正确.
【答案】 B
高频考点例析一辆汽车正在平直的公路上匀速行驶,下列关于汽车行驶过程中做功和能量转化情况的说法正确的是(  )
A.阻力对汽车做负功,机械能转化为内能
B.汽车行驶时因能量损失故总能量不守恒
C.牵引力对汽车做功,使汽车动能增加
高频考点例析D.合外力对汽车的功等于汽油燃烧放出的能量
解析:选A.阻力对汽车做功的过程就是机械能转化为内能的过程,尽管汽车能量损失,但总能量是守恒的,汽车做匀速运动,动能不变,合力为零,合力做功为零.
高频考点例析图14-3-2所示为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内例3图14-3-2的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外.下列说法正确的是(  )高频考点例析A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能
C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D.电冰箱的工作原理违反热力学第二定律
高频考点例析【解析】 由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传给高温物体,除非有外界的影响或帮助.电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能,正确答案是BC.
【答案】 BC
随堂达标自测点击进入课件7张PPT。本章优化总结知识网络构建热学分子动理论
能量守恒
气体
固体
液体:表面线力
液晶:微观结构、特点、应用知识网络构建分子动理论物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则运动分子间存在相互作用力分子大小:单分子油膜法,数量级10-10m.
分子质量: 10-27kg ~ 10-26kg
阿伏伽德罗常数
实验事实: ① 扩散运动;②布朗运动
热运动特点:① 永不停息;②无规则分子间同时存在引力和斥力,引力和斥力
都随分子间距增大而减小
引力的斥力关系: ① r>r0 , F引>F斥;
② r=r0, F引=F斥; ③ r温度是分子平均动能大小的标志分子势能意义
决定因素: ①微观上:分子间的距离;
②宏观上:物体的体积物体的内能意义
决定因素: ①物质的量; ②温度; ③体积
改变方式: ①做功; ②热传递知识网络构建能量守恒热力学第一定律①内容: ②数学表达式: ΔU=Q+W热力学第二定律两种表述: ①热传导的方向性,
②第二类永动机不可能制成
实质:机械能和内能转化过程具有方向性能量守恒定律知识网络构建气体状态参量温度实验定律:玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律微观定义:分子平均动能的标志
热力学温度与摄氏温度的关系:
T=273+t体积:气体分子所能到达的空间压强:产生、影响因素、单位知识网络构建固体晶体单晶体:各向异性
多晶体:各向同性有确定熔点非晶体:各向同性、无确定熔点