2017粤教版高中物理选修(3-3)第二章《固体、液体和气体》word章末导学案.docx

学案11章末总结一、单晶体、多晶体、非晶体的判断单晶体的某些物理性质表现出各向异性，多晶体和非晶体都具有各向同性，但单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有．例1关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()A．可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球体一定是单晶体D．一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则这块晶体一定是多晶体解析根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别晶体和非晶体，选项A错误；薄片在力学性质上表现为各向同性，也无法确定薄片是多晶体还是非晶体，选项B错误；固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，选项C 正确；某一晶体的物理性质显示各向同性，并不意味着该晶体一定是多晶体，对于单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性，选项D 错误． 答案 C二、气体实验定律和理想气体状态方程的应用1．玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T 恒定、V 恒定、p 恒定时的特例．2．正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键．求解压强的方法：(1)在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强．(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、气缸等)作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解．3．注意气体实验定律或理想气体状态方程只适用于一定质量的气体，对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题，巧妙地选取对象，使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题． 例2 如图1所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V 0.气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p 0和p 03；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V 04，现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T 0，不计活塞与气缸壁间的摩擦．求：图1(1)恒温热源的温度T ；(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V x .解析 (1)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得：74V 0T ＝54V 0T 0，解得：T ＝75T 0.(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大．打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件．气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程．设左活塞上方气体最终压强为p ，由玻意耳定律得：pV x ＝p 03·V 04，(p ＋p 0)(2V 0－V x )＝p 0·74V 0，联立上述二式得：6V 2x －V 0V x －V 20＝0，其解为：V x ＝12V 0；另一解V x ＝－13V 0，不合题意，舍去．答案 (1)75T 0 (2)12V 0例3 如图2所示，一定质量的气体放在体积为V 0的容器中，室温为T 0＝300K ，有一光滑导热活塞C (不占体积)将容器分成A 、B 两室，B 室的体积是A 室的两倍，A 室容器上连接有一U 形管(U 形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76cm ，右室容器中连接有一阀门K ，可与大气相通(外界大气压等于76cmHg)．求：图2(1)将阀门K 打开后，A 室的体积变成多少？(2)打开阀门K 后将容器内的气体从300K 分别加热到400K 和540K 时，U 形管内两边水银面的高度差各为多少？解析 (1)初始时，p A 0＝p 0＋ρgh ＝2atm ，V A 0＝V 03打开阀门K 后，A 室气体等温变化，p A ＝1atm ，体积为V A ，由玻意耳定律得 p A 0V A 0＝p A V A V A ＝p A 0V A 0p A ＝23V 0 (2)假设打开阀门K 后，气体从T 0＝300K 升高到T 时，活塞C 恰好到达容器最右端，即气体体积变为V 0，压强仍为p 0，即等压过程． 根据盖·吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2得T ＝V 0V AT 0＝450K因为T 1＝400K<450K ，所以p A 1＝p 0，水银柱的高度差为零．从T ＝450K 升高到T 2＝540K 为等容过程，根据查理定律p 0T ＝p A 2T 2，得p A 2＝1.2atm.T 2＝540K 时，p 0＋ρgh ′＝1.2atm ， 故水银高度差h ′＝15.2cm. 答案 (1)23V 0 (2)0 15.2cm三、理想气体的图象问题pV ，即之积越大的等p ，即斜率越大，对应的p ，即斜率越大，对应的V ，即斜率越大，对应的例4 一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p －T 图象如图3所示．在A 状态时的体积为V 0，试画出对应的V －T 图象和p －V 图象．解析 对气体A →B 的过程，根据玻意耳定律，有p 0V 0＝3p 0V B ，则V B ＝13V 0.由此可知A 、B 、C 三点的状态参量分别为：A ：p 0、T 0、V 0；B ：3p 0、T 0、13V 0；C ：3p 0、3T 0、V 0.图3V －T 图象和p －V 图象分别如图甲、乙所示．答案 见解析图1．(晶体和非晶体)下列关于晶体与非晶体的说法，正确的是( ) A ．橡胶切成有规则的几何形状，就是晶体 B ．石墨晶体打碎后变成了非晶体C ．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属块是非晶体D ．非晶体没有确定的熔点 答案 D解析 晶体具有天然的规则的几何形状，故A 错；石墨晶体打碎后还是晶体，故B 错；金属是多晶体，故C 错；非晶体没有确定的熔点，故D 对．故正确选项为D.2．(气体实验定律的应用)如图4所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg ，面积为25cm 2，厚度不计，气缸全长25cm ，大气压强为1×105Pa ，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm ，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g 取10m/s 2. (1)求气缸倒置后气柱长度；(2)气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)? 答案 (1)15cm (2)227℃解析 (1)将气缸倒置，由于保持气体温度不变，故气体做等温变化： p 1＝p 0＋mgS ＝1.2×105 Pap 2＝p 0－mgS＝0.8×105 Pa由玻意耳定律得：p 1L 1S ＝p 2L 2S ，解得L 2＝15 cm (2)气体做等压变化：T 2＝T 1＝(273＋27) K ＝300 K ，L 2＝15 cm ，L 3＝25 cm V 2T 2＝V 3T 3，T 3＝V 3V 2T 2＝L 3L 2T 2≈500 K ＝227 ℃. 3．(气体实验定律的应用)容积为1L 的烧瓶，在压强为1.0×105Pa 时，用塞子塞住，此时温度为27℃；当把它加热到127℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好(塞子塞好时瓶内气体温度仍为127℃，压强为1.0×105Pa)，把－273℃视作0K ．求： (1)塞子打开前，烧瓶内的最大压强；(2)最终瓶内剩余气体的质量与原瓶内气体质量的比值． 答案 (1)1.33×105Pa (2)34解析 (1)塞子打开前：选瓶中气体为研究对象 初态有p 1＝1.0×105 Pa ，T 1＝300 K 末态气体压强设为p 2，T 2＝400 K 由查理定律可得p 2＝T 2T 1p 1≈1.33×105 Pa.(2)设瓶内原有气体体积为V ，打开塞子后温度为400 K 、压强为1.0×105 Pa 时气体的气体为V ′由玻意耳定律有p 2V ＝p 1V ′ 可得V ′＝43V故瓶内所剩气体的质量与原瓶内气体质量的比值为34.4．(理想气体的图象问题)一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，此过程可以用图5中的直线ABC 来表示，在A 、B 、C 三个状态上，气体的温度T A 、T B 、T C 相比较，大小关系为( )图5A ．TB ＝T A ＝TC B ．T A ＞T B ＞T C C ．T B ＞T A ＝T CD ．T B ＜T A ＝T C答案 C解析 由题图中各状态的压强和体积的值得：p A V A ＝p C V C ＜p B V B ，因为pVT＝C ，可知T A ＝T C＜T B.品味人生1、很多时候，看的太透反而不快乐，还不如幼稚的没心没肺。

2、睡吧，合上双眼，世界就与我无关。

——顾城《生命幻想曲》3、你来人间一趟，你要看看太阳，和你的心上人，一起走在街上。

4、我不唱声嘶力竭的情歌，不表示没有心碎的时刻。

我不曾摊开伤口任宰割，愈合就无人晓得我内心挫折。

5、永远不要隔着屏幕说分手，最大的遗憾是连离开都不能当面说清。

6、最先道歉的人最勇敢，最先原谅的人最坚强，最先释怀的人最幸福。

7、好像每次都是这样，没有例外。

在我们最需要有一个人去依靠的时候，往往到最后都是自己一个人挺过去。

8、对我不满意，请直接来给我说，别到别人那里去宣泄你无处安放的情绪。

9、有些事，你把它藏到心里，也许还更好，等时间长了，也就变成了故事。

10、不要对自己太过苛刻，对自己太苛刻的人只会消耗掉更多让自己幸福的能力。

11、人，相互帮扶才感到温暖；事，共同努力才知道简单；路，有人同行才不觉漫长；爱情，要相互记挂才体味情深。

12、只有当痛苦在可以承受的时候，我们会自怨自艾。

当痛苦无法承受，我们就只会一笑置之。

13、爱情是一颗心找到另一颗心，而不是一张脸找到另一张脸。

为了找到那颗心，我们要学会不要脸。

14、比失去你更令我伤心的事是，你都没有为了和我在一起而努力过。

15、这世上有一条路无论如何也不能走，那就是歧途，只要走错一步结果都会是粉身碎骨。

——《千与千寻》16、保持一份自信，做最好的自己，宁可高傲地发霉，不要低调地恋爱。

17、亲爱的，我在这座陌生的城市，流浪流浪。

灯火阑珊或是烟火灿烂，我总是愣在某个角落，静静的等你走来。

18、其实爱情里处得好不好，标准就两个字：不累。

因为，对的人，不会让你觉得累。

19、明知是错的，也要去坚持，因为不甘心；有些人，明知是爱的，也要去放弃，因为没结局；有时候，明知没路了，却还在前行，因为习惯了。