高中物理二轮专题复习：8 热学部分(-3)(新人教版)
高三物理第二轮复习：热学学案
高三物理第二轮复习：热学学案目的：1、掌握压强的计算；2、能剖析清楚是什么形状变化并能列出方程重点：压强计算及形状变化剖析 难点：形状变化剖析一、例题剖析例1、如图示，外界大气压P 0=76cmHg,，U 型管左端A 被水银封锁一段气体，右端启齿，用水银封锁一段气体,那么A 局部气体的压强P A = cmHg 例2.如图，一固定的竖直密闭气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，大活塞的质量为1 2.50kg m =，横截面积为2180.0cm s =，小活塞的质量为2 1.50kg m =，横截面积为2240.0cm s =；两活塞用刚性轻杆衔接，间距坚持为40.0cm l =，气缸外大气压强为51.0010Pa p =⨯，缸内封锁有温度为T=300K 的气体．初始时大活塞与大圆筒底部相距2l ，疏忽两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力减速度g 取210/m s ．此时缸内气压多大？假定给两活塞间封锁气体升温至T 1=325K ，缸内气压多大？活塞移动的距离？例3、如下图，两端封锁的U 形玻璃管，内径平均，两边水银柱等高。
水银柱上方封锁的空气柱长度l 1＝30 cm ，l 2＝38 cm ，现从阀门C 处缓慢注入水银，结果左管中水银面上升5 cm ，右管中水银面上升6 cm ，求封锁端气体原来的压强。
例4、在室温条件下研讨等容变化，实验装置如下图，由于不慎使水银压强计左管水银面下h ＝10 cm 处有长为l ＝4 cm 的空气柱。
末尾时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面，温度计读数为7 ℃，后来对水加热，使水温上升到77 ℃，并经过调理压强计的右管，使左管水银面仍在原来的位置。
假定大气压P 0=76cmHg ，求：(1)加热后左管空气柱的长度l ′；(2)加热后压强计两管水银面的高度差Δh 。
二、相关练习1、一太阳能空气集热器，底面及正面为隔热资料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，末尾时外部封锁气体的压强为p 0。
2019年高考物理二轮复习专题讲义：热学专题 088.选修内容3-3综合 Word版含答案
选修内容3-3综合热学是物理学的一部分，它研究热现象的规律。
用来描述热现象的一个基本概念是温度，温度变化的时候，物体的许多性质都发生变化。
凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。
热学知识在实际中有重要的应用。
各种热机和致冷设备的研制，化工、冶金、气象的研究，都离不开热学知识。
研究热现象有两种不同的方法：一种是从宏观上总结热现象的规律，引入内能的概念，并把内能跟其他形式的能联系起来；另一种是从物质的微观结构出发，建立分子动理论，说明热现象是大量分子无规则运动的表现。
这两种方法相辅相成，使人们对热现象的研究越来越深入。
把宏观和微观结合起来，是热学的特点。
学习中要注意统计思想在日常生活和解释自然想象中的普遍意义。
（一）高中热学的基础理论高中热学的基础理论包括两部分：一是分子动理论，分子动理论提供了从微观角度研究热学问题的理论基础；二是能量转化和守恒定律．具体应用到热学问题的是包括物体内能的热力学第一定律，提供了从宏观角度研究热学问题的理论基础．它表明，从分子动理论出发可以得到对应于分子运动存在着一种新形式的能，即物体的内能．物体的内能改变，可以通过做功和热传递来实现，并遵守热力学第一定律．它们分别提供了从微观角度和宏观角度认识热现象的理论根据．但是，它们仍然是以实验和观察为基础的．以实验为基础，建立物理模型进行推理认识微观结构的方法，是物理的重要方法．对物质微观结构的认识，往往是通过宏观的物理实验，提出科学假说和模型，进行分析推理得出的．一个典型的事例就是布朗运动的分析和解释．（二）力热综合问题在力热综合问题中，研究对象主要选封闭气体及封闭气体的活塞或液柱。
对于封闭气体，可以根据过程特征选用气体定律建立方程；对于活塞或液柱，可根据运动状态由平衡条件或牛顿第二定律建立方程。
这两个方程的联系在于气体的压强与活塞受力，气体压强是联系力学规律和热学规律之间的桥梁．（三）固体、液体和气体1、固体固体可分为晶体和非晶体两大类，晶体分子或离子按一定的空间点阵排列。
高三物理二轮复习热学专题课件
高三物理二轮复习热学专题课件一、教学内容本节课将深入探讨高三物理热学专题，依据教材第九章“热力学第一定律”及第十章“热力学第二定律”的内容，重点复习能量守恒与热力学过程、循环、效率等概念。
详细内容包括热力学第一定律的数学表达式、能量转换与守恒的实例分析，以及热力学第二定律中的熵增原理和热力学循环的工作原理。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学第一定律的内涵及应用，能够运用该定律分析实际问题。
2. 使学生理解热力学第二定律中熵的概念，并能够运用熵增原理解释自然界中的现象。
3. 培养学生解决热力学相关实际问题的能力，提高其理论联系实际的水平。
三、教学难点与重点教学难点：热力学第一定律与第二定律的综合应用，尤其是熵增原理的理解。
教学重点：热力学第一定律的能量守恒原理，以及热力学循环中效率的计算。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔、热力学演示装置。
2. 学具：练习本、计算器、热力学相关资料。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用多媒体展示生活中的热力学现象，如汽车发动机工作原理、空调制冷过程等，引发学生对热力学应用的思考。
2. 知识回顾（15分钟）快速回顾热力学第一定律和第二定律的基本概念、公式及重要结论。
3. 例题讲解（20分钟）通过讲解典型例题，使学生掌握热力学问题的分析方法，提高解题能力。
4. 随堂练习（15分钟）分组讨论并解答随堂练习，巩固所学知识。
5. 知识拓展（10分钟）引导学生了解热力学在现代科技领域中的应用，如新能源开发、节能减排等。
六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒，数学表达式。
2. 热力学第二定律：熵增原理，热力学循环。
3. 例题解答步骤及注意事项。
七、作业设计1. 作业题目（1）某热机在工作过程中，吸收热量Q1，放热量Q2，外界对热机做功W，求热机效率。
（2）分析生活中的一个热力学循环过程，说明其符合热力学第二定律的原因。
2. 答案（1）热机效率 = (W Q2) / Q1。
高三物理二轮复习热学专题优质课件
高三物理二轮复习热学专题优质课件一、教学内容1. 热力学第一定律2. 热力学第二定律3. 热力学第三定律4. 热传递与能量转换5. 热能与能源二、教学目标1. 理解并掌握热力学三大定律的基本原理及其应用。
2. 掌握热传递与能量转换的基本概念，了解热能在实际应用中的作用。
3. 提高学生的科学思维能力和综合运用能力，培养其运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点：热力学第二定律、第三定律的理解与应用；热能与能源的综合运用。
教学重点：热力学三大定律的基本原理；热传递与能量转换的基本概念。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔、挂图等。
2. 学具：笔记本、教材、文具等。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过播放一段关于热力学在实际应用中的视频，激发学生的学习兴趣，为新课的学习做好铺垫。
2. 知识回顾（15分钟）学生回顾热力学三大定律的基本内容，教师进行点评与补充。
3. 例题讲解（25分钟）例题1：一定量的理想气体，初始状态为p1、V1、T1，经过一等压过程，变为p2、V2、T2。
求气体体积变化的比例。
例题2：一热机效率为η，工作过程中吸收的热量为Q1，放出的热量为Q2。
求热机输出的功率。
4. 随堂练习（15分钟）练习题1：一热力学系统经历一循环过程，吸收的热量为Q1，对外做功为W。
求该循环的效率。
练习题2：一定量的理想气体，初始状态为p1、V1、T1，经过一等温过程，变为p2、V2、T2。
求气体压强的变化比例。
5. 知识拓展（10分钟）介绍热能在能源中的应用，如太阳能、地热能等。
六、板书设计1. 热力学三大定律2. 热传递与能量转换3. 例题与练习题解答七、作业设计1. 作业题目：（1）一热力学系统经历一循环过程，吸收的热量为Q1，对外做功为W。
求该循环的效率。
（2）一定量的理想气体，初始状态为p1、V1、T1，经过一等温过程，变为p2、V2、T2。
求气体压强的变化比例。
高三物理二轮复习热学专题课件
高三物理二轮复习热学专题课件一、教学内容本节课为高三物理二轮复习的热学专题，教材章节为《高中物理》第三册第十章《热学》。
复习内容包括温度与热量、热力学定律、热传导、对流和辐射等热学基本概念和原理，以及热力学第一定律、热力学第二定律等重要理论。
二、教学目标1. 帮助学生巩固热学基本概念和原理，提高对热力学定律的理解和应用能力。
2. 培养学生运用热学知识解决实际问题的能力，提升物理综合素质。
3. 通过对热学专题的复习，提高学生的高考物理成绩。
三、教学难点与重点重点：热力学定律、热传导、对流和辐射等热学基本概念和原理。
难点：热力学第二定律的理解和应用，以及热学知识在实际问题中的运用。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入：以日常生活中的热现象为例，如热水袋取暖、热水器等，引导学生思考热学的基本原理。
2. 知识点讲解：（1）温度与热量：回顾温度和热量的概念，讲解温度计的工作原理。
（2）热力学定律：介绍热力学第一定律和热力学第二定律，举例说明其在实际中的应用。
（3）热传导、对流和辐射：讲解三种热传递方式的原理和特点，分析它们在生活中的应用。
3. 例题讲解：分析历年高考中的热学题目，讲解解题思路和方法。
4. 随堂练习：布置热学相关的练习题，让学生即时巩固所学知识。
5. 课堂互动：鼓励学生提问，解答学生心中的疑问，促进课堂氛围的活跃。
六、板书设计板书内容主要包括温度与热量、热力学定律、热传导、对流和辐射等热学基本概念和原理，以及热力学第一定律、热力学第二定律等重要理论。
板书设计要简洁明了，突出重点。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述温度和热量的概念，举例说明它们在生活中的应用。
（2）根据热力学第一定律，计算一个物体在吸收热量后温度的变化。
（3）分析热传导、对流和辐射在生活中的实例，阐述它们的原理和特点。
2. 答案：（1）温度是表示物体冷热程度的物理量，热量是指物体在热传递过程中传递的内能。
高中物理二轮复习(人教版新课标)压轴突破策略三步走 物理如何拿满分《 拿下选考题——力争得满分》课件
哪些物体是这个系统中的研究对象．
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【典例精析】
【例3】 (1)下列说法中正确的是________．
A．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变 B．β衰变所释放的电子是原子核内的中 子转化成质子时所产生的 C．X射线是处于激发态的原子核辐射出
来的
D．比结合能越大表示原子核中核子结合 得越松散，原子 核越不稳定
解得x＝8 cm
与假设相符，故假设成立．则密闭气体的长度为 (18＋10＋10－x)＝30 cm. ③如上图所示．
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答案 点评
(1)A
(2)①320 K
②30 cm
③略
(1)本题综合考查了分子动理论、压强的微观解释、气
体状态方程及热力学第一定律． (2)要注意审题：绝热汽缸、活塞的含义就是热传递为零．
点a开始由平衡位置向下振动，t＝1 s时质点a第一次到达最
低点，则在4 s<t<5 s这段时间内，下列说法正确的是____． A．质点c的加速度逐渐减小 B．质点d向下运动 C．质点a的速度逐渐减小 D．质点f还未开始振动
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图3
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(2)一棱镜的截面为直角三角形 ABC， ∠A＝30°，斜边 AB＝a.棱镜材料的 折射率为 n＝ 2.在此截面所在的平
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【应对策略】
1．“模型法”：此类方法在估算分子的直径中常常用到，具体 的做法是：通常可以将分子视为立方体或球体，由宏观体 积和分子个数，求出分子体积，进一步计算分子直径，计 算中采用了近似计算的思想．
2．气体压强的计算：通常要利用共点力的平衡知识来进行解
高中物理复习《热学》提纲 新人教版选修选修3-3、3-4
选修3-3《热学》一、知识网络分子直径数量级物质是由大量分子组成的 阿伏加德罗常数油膜法测分子直径分子动理论 分子永不停息地做无规则运动 扩散现象 布朗运动 分子间存在相互作用力，分子力的F －r 曲线 分子的动能；与物体动能的区别 物体的内能 分子的势能；分子力做功与分子势能变化的关系；EP －r 曲线 物体的内能；影响因素；与机械能的区别 单晶体——各向异性（热、光、电等）晶体 多晶体——各向同性（热、光、电等） 有固定的熔、沸点 非晶体——各向同性（热、光、电等）没有固定的熔、沸点浸润与不浸润现象——毛细现象——举例饱和汽与饱和汽压液晶 体积V 气体体积与气体分子体积的关系温度T （或t ） 热力学温标气体 微观解释压强的微观解释压强P 影响压强的因素求气体压强的方法改变内能的物理过程 做功 ——内能与其他形式能的相互转化热传递——物体间（物体各部分间）内能的转移 热力学第一定律能量转化与守恒 能量守恒定律热力学第二定律（两种表述）——熵——熵增加原理能源与环境 常规能源．煤、石油、天然气 新能源．风能、水能、太阳能、核能、地热能、海洋能等二、考点解析考点66 物体是由大量分子组成的 阿伏罗德罗常数 要求：Ⅰ 阿伏加德罗常数（NA ＝6.02×1023mol －1）是联系微观量与宏观量的桥梁。
注意两个要求：①两个量中必须一个为宏观量，另一个为微观量②宏观量与微观量必须是同一物理量，如同为质量、同为体积（直径）等设分子体积V0、分子直径d 、分子质量m ；宏观量为．物质体积V 、摩尔体积V1、物质质量M 、摩尔质量μ、物质密度ρ。
分 子 动 理 论 热力 学 固体 热力学定律 液体（1）分子质量：A A ==N V N m ρμ（2）分子体积：A A 10PN N V V μ＝＝ （对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）（3）分子直径：○1球体模型．V d N =)2(343A π 303A 6=6=ππV N V d （固体、液体一般用此模型） ○2立方体模型．30=V d （气体一般用此模型） （对气体，d 应理解为相邻分子间的平均距离）（4）分子的数量：A 1A 1A A ====N V V N V M N V N Mn ρμρμ固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；气体分子不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。
2023人教版物理热学部分知识总结
第三章 物态变化知识点一：温度一、温度（用T 表示）1、物理意义：温度是表示物体冷热程度的物理量2、单位：通常情况下温度采用摄氏温度，单位是摄氏度，符号是℃3、摄氏温度的规定一个标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃；把0℃至100℃之间分成100等份，每份代表1℃3、常见的温度值正常人的体温约为37℃、舒适的室内气温约为23℃、洗澡水的温度约42℃、绝对零度为-273.15℃.二、温度计1、用途：测量物体的温度2、常用温度计的构造（1）玻璃外壳内是内径很细而且粗细均匀的玻璃管，下端与玻璃泡相连.（2）泡内装有适量的水银、煤油或酒精等液体，外壳上标有均匀的刻度及符号.3、常用温度计原理：根据液体热胀冷缩的规律制成4、常用温度计分类（1）按用途分：如“实验用温度计”、“体温计”和“寒暑表”等.（2）按测温物质分：如“水银温度计”、“煤油温度计”、“酒精温度计”等.1、估计被测液体的温度，选择量程合适的温度计.2、认清温度计的分度值3、温度计的玻璃泡应全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底和容器壁.4、温度计玻璃泡浸入被测液体后，要待温度计的示数稳定后再读数.5、读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平.四、体温计量程是C o 42~35，分度值是0.1C o ，玻璃泡上方有一段非常细的“缩口”，读体温时体温计离开人体，水银变冷收缩，在“缩口”处断开，仍指示原来的温度；所以体温计可以离开人体读数.知识点二：熔化和凝固一、物态变化物质存在三种状态：固态、液态、气态，随着温度的变化，物质会在三种状态之间变化，这种变化叫做物态变化.二、熔化和凝固的定义1、熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化，熔化过程要吸热.2、凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固，凝固过程要放热.三、探究固体熔化和凝固时温度变化规律1、海波和石蜡的熔化实验（1）实验设计（如上图）（2）实验现象海波通过加热，温度升高，当海波升至一定温度时，有液态海波出现，随着加热的不断进行，有更多的固态海波变成液态，但温度始终保持不变；当海波全部熔化后温度继续上升.石蜡通过加热后，温度升高，逐渐变软、变稀，温度不断升高；完全熔化后温度继续升高. （3）温度随时间变化图像（如上图）（4）实验结论海波熔化时的特点：持续吸热，温度不变，处于固液共存状态；石蜡熔化时的特点：持续吸热，温度升高.2、海波和石蜡的熔化实验（1）实验现象将熔化后的海波和石蜡停止加热，每隔一定时间记录一次温度，在海波和石蜡完全凝固后在记录几次温度；同时会发现海波开始处于液态、温度下降，然后处于固液共存状态、温度保持不变，最后变成固态，温度下降；石蜡由硬变软、由软变稠、由稠变稀、最后变成液态，温度一直在下降.（2）温度随时间变化图像（如上图）（3）实验结论海波凝固时的特点：持续放热，温度不变；石蜡凝固时的特点：持续放热，温度下降.3、晶体和非晶体（1）晶体：有一定的熔化温度的固体（如海波、冰、各种金属等）（2）非晶体：没有一定的熔化温度的固体（如松香、沥青、玻璃、蜡等）（3）晶体和非晶体区别晶体熔化时有一定的熔化温度（熔点），凝固时有一定的凝固温度（凝固点）；同一种晶体的凝固点和熔点相同；非晶体没有的熔点和凝固点.四、熔点和凝固点1、熔点和凝固点（1）熔点：晶体熔化时的温度（2）凝固点：晶体凝固时的温度2、晶体的熔化（1）晶体的熔化的条件：温度达到熔点，不断吸收热量.（2）晶体熔化的特点：熔化过程中吸收热量，但温度保持不变（熔点）3、晶体凝固（1）晶体凝固的条件：温度达到凝固点，不断放出热量.（2）晶体凝固的特点：凝固过程中放出热量，但温度保持不变（凝固点）4、非晶体的熔化和凝固：非晶体熔化过程中吸热，温度逐渐升高；凝固过程中放热，温度逐渐降低.5、温度等于熔点或凝固点时晶体物质的状态可能是固体、可能是液体、也可能是固液共存态（如“冰水混合物”的温度是0℃、冰的熔点是0℃、水的凝固点是0℃）知识点三：汽化和液化一、汽化1、汽化：物质从液态变为气态的过程叫做汽化，汽化过程要吸热；汽化的方式：蒸发和沸腾.2、沸腾：沸腾是在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象；液体在沸腾过程中要吸热.3、探究液体沸腾的特点（1）实验装置（如下图所示）（2）实验过程：如图所示，用酒精灯给水加热直至沸腾，当水温接近90℃时每隔0.5min记录一次温度.（3）实验现象及图像（如图所示）（4）实验结论：水沸腾时持续吸热，温度不变.4、液体沸腾的条件：温度达到沸点；持续吸热.5、液体的沸点与液面上方气压的关系液面上方的气压越高，液体的沸点越高；在一标准大气压下，水的沸点是100℃6、蒸发：蒸发在任何温度下都能发生的，是只在液体表面上发生的缓慢的汽化现象. （1）影响蒸发快慢的因素：液体的温度；液体表面积的大小；液体表面上的空气流动快慢. （2）蒸发具有至冷作用：液体在蒸发过程中吸热，能使液体和它附近物体温度下降.7、蒸发和沸腾的异同点汽化方式异同点蒸发沸腾相同点都是从液态变成气态，都要吸热不同点发生部位在液体表面进行液体内部和表面同时进行剧烈程度缓慢平和剧烈温度条件在任何温度下在一定温度下（即沸点）影响因素液体的温度高低、液体表面积的大小和液体表面上方空气流动的快慢液体沸点的高低与液面上方气压大小有关（气压越高沸点越高）二、液化1、液化：物质从气态变为液态的过程叫做液化；液化过程要吸热；液化有两种方式：降低温度和压缩体积.2、降低温度使气体液化：一切气体在温度降到足够低的时候都可以液化3、压缩体积使气体液化：部分气体，在体积压缩到一定程度的时候可以液化；有的气体单靠压缩不能使它液化，必须先使它降低到一定温度以下，才能使它液化.4、液化的好处：气体液化后体积缩小，便于贮存和运输.知识点四：升华和凝华一、升华1、升华：物质从固态直接变成气态叫做升华（如灯丝变细，“干冰”不见了等）2、物质在升华过程中吸热二、凝华1、凝华：物质从气态直接变成固态叫做凝华（如窗玻璃上结的“冰花”，“雪”等）2、物质在凝华过程中放热三、升华和凝华在生活中的应用1、利用升华吸热得到低温（如利用“干冰”的升华吸热来进行人工降雨、存放食品等）2、利用凝华放热形成“白云”（舞台上的“白云”是在舞台上喷洒干冰，干冰升华吸收大量的热，使其周围气温迅速降低，使处于低温区内的水蒸气被液化成小水珠，许多细小的水珠聚在一起，在大气中漂浮而成为“白云”）四、物态变化1、物态变化的三组互逆过程（如图所示）熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华；分别对应固液间变化、气液间变化、固气间变化.3、吸热的过程和放热的过程（1）吸热的过程：熔化、汽化、升华（2）放热的过程：凝固、液化、凝华五、自然界的水循环自然界中的水在不停地循环，海洋的海水蒸发升到空中，形成云（小水滴）；小水滴凝结成为雨（雪或雹）落到地面；落在地面的水主要成为小溪或地下水，最终汇合为江河，流向大海.第十三章内能知识点一：分子热运动一、物质的构成1、物质的构成：常见的物质是由大量极其微小的粒子——分子、原子构成（无论是生命体还是非生命体，无论大或小，都是由大量的分子、原子构成的）.例如，草叶上的一滴露珠中含有约1021个水分子；阳光下看到空气中的一粒很小的灰尘，其所包含的分子数也是一个天文数字.2、分子的大小：分子很小，用肉眼和光学显微镜无法看到分子，只能靠电子显微镜才能观察到（如果把分子看成球形，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10m为单位来量度分子）二、分子热运动1、探究物质的扩散实验一：气体扩散【实验现象】无色的空气与红棕色的二氧化氮气体混合在一起，最后颜色变得均匀.【现象分析】二氧化氮分子和空气分子在不停地运动彼此进入对方实验二：液体扩散【实验现象】无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液混合在一起，最后颜色变得均匀.【现象分析】硫酸铜分子和水分子在不停地运动彼此进入对方实验三：固体扩散.【实验现象】五年后将叠放在一起的铅块和金块切开，发现它们互相渗入约mm 1深.【现象分析】金原子和铅原子在不停地做无规则的运动彼此进入对方【实验结论】气体、液体和固体在互相接触时，彼此都能进入对方，说明分子（或原子）都在不停地做无规则运动.2、扩散现象（1）定义：不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象（2）扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动；物质的分子之间有间隙.例如酒精和水混合后总体积变小（如下图所示)，说明分子之间有间隙.（3）气体的扩散速度最快，其次是液体，固体的扩散速度最慢.（4）生活中的扩散现象：花香四溢、闻到饭菜的香味、装修房屋内甲醛的气味、长时间堆放煤的墙角变黑等都属于扩散现象（而尘土飞扬、炊烟袅袅、雨滴下落等是物体的运动，不是扩散现象）3、分子热运动（1）探究分子运动与温度的关系【实验现象】热水杯中的水很快变红了，冷水杯中的水变红较慢.【现象分析】热水温度高，红墨水扩散快；冷水温度低，红墨水扩散慢.【实验结论】分子运动的快慢与温度有关，物体温度越高，扩散得越快，分子运动越剧烈.（2）定义：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这种运动叫做分子的热运动.三、分子间的作用力 1、认识分子间存在引力和斥力 现象 分析把两个铅块的底面削平，然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开.两个铅块紧密结合不能被重物拉开，说明铅块分子之间存在引力.用力挤压桌面，桌面没有发生明显形变. 挤压桌面，桌面没有发生明显形变，说明桌面的分子之间存在斥力；水不容易被压缩，说明水分子之间存在斥力. 将注射器筒中吸入一定量的水，用手指堵紧出口，用力向里压活塞，注射器筒中的水没有明显的体积变化.探究归纳：分子间存在相互作用的引力和斥力.2、理解分子间引力和斥力的关系分子间距离的关系关系分析 分子间作用力 分子间距离等于平衡距离分子在平衡位置附近振动，相当于弹簧的自然伸长状态.引力等于斥力，分子间作用力为零.分子间距离小于平衡距离相当于压缩弹簧引力小于斥力，分子间作用力表现为斥力. 分子间距离大于平衡距离相当于拉伸弹簧 引力大于斥力，分子间作用力表现为引力. 分子间距离很大时 相当于弹簧断开分子间的作用力十分微弱，可以忽略.3、由于分子间引力和斥力而引起的现象（1）由于分子间引力而引起的现象：很多物体有形状，而不是散开；固体很难被拉伸；两滴水能合并为一滴水；露珠呈球形等.（2）由于分子间斥力而引起的现象：固体、液体很难被压缩；气体不能被压缩到无限小.（3）不同物质分子间的引力和斥力不一样（例如长度、粗细相同的一根面条和一根铁丝，面条与铁丝相比，面条很容易被拉断，这是因为面条分子之间的引力远小于铁分子之间的引力；压缩物体时，有的容易压缩、如气体；有的很难压缩、如固体、液体，这就是不同物质间斥力大小不一样的缘故）4、物质三态的微观特性和宏观特性状态 分子间距离 分子间作用力 分子运动状况 宏观特性固态 很小 很大 只能在平衡位置附近做无规则振动有一定的体积和形状、无流动性液态 较小 较大 既可以在一个位置附近振动、又可以移动位置有一定的体积、无固定的形状、有流动性气态 很大 很微弱 无规则运动 无固定的体积和形状有流动性5、分子动理论的内容⎪⎩⎪⎨⎧力分子之间存在引力和斥地做无规则运动物质内的分子永不停息分子、原子构成的常见的物质是由大量的分子动理论知识点二：内能一、内能1、探究物体的内能（类比法）（1）分子动能：分子在不停地做无规则的运动，分子由于运动而具有的能叫做分子动能（物体的温度越高，分子热运动的速度越大，分子的动能就越大）（2）分子势能：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子具有势能，叫做分子势能.（3）物体的内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能（内能的单位是焦耳、符号J ，各种形式能量的单位都是焦耳）2、影响内能大小的因素（1）温度：同一物体，状态不变时，温度越高，物体的内能越大.（2）质量：同种物质，温度、状态相同的两个物体，物体的质量越大，分子的个数就越多，内能就越大.（3）状态：同种物质，温度、质量不变时，状态改变，内能改变.（4）种类：物质的质量、温度、状态相同时，物质的种类不同，内能不同.（5）体积：体积改变，分子间的距离就会改变，分子间距离的变化会影响分子势能的大小，从而影响物体内能的大小. 3、内能和机械能的比较内能 机械能定义 物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和物体的动能和势能统称为机械能影响因素 物体的温度、质量、种类、体积、存在的状态等物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度等研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体联系 一切物体都具有内能，但不一定都具有机械能；内能和机械能可以相互转化.二、物体内能的改变1、热传递改变物体的内能⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧....形式没有发生改变温部分的过程，能量的温部分转移到低低温物体或从物体的高能量从高温物体转移到能量的转移实质：同，即没有温度差结果：两个物体温度相内能增加升高，温物体吸收热量，温度度降低，内能减小；低高温物体放出热量，温过程在温度差物体的不同部分之间存条件：不同物体或同一热传递2、做功改变物体的内能：（1）探究做功改变物体的内能提出问题做功可以改变物体的内能吗?猜想假设对物体做功可能使物体的内能增加物体对外做功可能使物体的内能减少探究过程如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧.如图所示，在烧瓶中装入少量的水，用塞子塞紧瓶口，通过塞子上的孔给瓶内打气，可看到瓶塞跳起的同时，瓶内出现“白雾”实验现象分析论证当活塞迅速下压时，玻璃筒内的空气被压缩，活塞对筒内空气做功，从而使筒内空气的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，棉花开始迅速地燃烧.“白雾”是由水蒸气液化形成的小水滴；瓶塞跳起是因为瓶内的空气膨胀推动瓶塞做了功，瓶内气体内能减少，温度降低，瓶内空气里的水蒸气遇冷液化成小水滴，这就是看到的“白雾”归纳总结做功可以改变物体的内能；对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，物体的内能会减少.（3）做功改变物体内能的实质：能量的转化；是内能与其他形式能量的相互转化过程，能量的形式发生了改变.3、热传递与做功的区别方式实质条件方法示例热传递能量的转移过程不同的物体或物体不同部分之间存在温度差热传导、热对流、热辐射炭火烤肉、炉灶烧水、太阳能热水器加热水等做功能量的转化过程外界对物体做功，物体的内能增加.压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯物体等.打气筒打气、钻木取火、擦燃火柴、来回弯折铁丝等物体对外界做功，物体的内能减少.体积膨胀等装开水的暖水瓶内的水蒸气将瓶盖顶起来三、热量1、定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量（热量用字母Q表示）2、单位：热量和功都可以用来量度物体内能的改变，单位都是焦耳；内能的单位也是焦耳，符号是J3、理解热量（1）热量是度量内能转移多少的物理量，是一个过程量；物体本身没有热量，只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的.（2）吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系（3）有些物体吸收热量或放出热量后，温度不改变；如晶体在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变；晶体在凝固过程中，放出热量，内能减少，但温度保持不变.4、温度、热量、内能的区别与联系物理量温度热量内能概念宏观上表示物体的冷热程度；微观上反映物体内大量分子无规则运动的剧烈程度.在热传递过程中，传递能量的多少.构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和.性质状态量过程量状态量表述可以用“降低”、“升高”、“降低到”、“升高到”等表述可以用“放出”、“吸收”等表述可以用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”等表述单位摄氏度（C o）焦耳（J）焦耳（J）联系热传递可以改变物体的内能，使其内能增加或减少，但温度不一定改变（如晶体的熔化、凝固过程），即物体吸热（或放热），内能会增加（或减少），但物体的温度不一定发生改变.知识点三：比热容一、比较不同物质吸热（或放热）能力探究不同物质的吸热能力提出问题不同种类的物质，吸热本领一样吗？猜想与假设不同种类的物质吸热能力不同实验设计和分析选择两种不同的物质，控制实验中的其余条件(如质量、上升的温度、加热的热源等)相同，通过比较加热的时间来判断吸收热量的多少；也可以在加热时间相同时，比较温度上升的多少来判断物质的吸热能力的强弱.实验器材和装置实验步骤（1）用两个相同的电加热器分别给盛在两个相同的玻璃杯里的质量和初温均相同的水和食用油加热相同的时间，比较两种液体的温度变化情况.（2）用两个相同的电加热器分别给盛在两个相同的玻璃杯里的质量和初温均相同的水和食用油加热，当它们升高相同的温度时，比较加热的时间.分析与论证（1）加热相同的时间，比较温度计示数的变化，示数变化小的吸热能力强.（2）温度计示数升高相同的温度，比较加热时间，加热时间长的吸热能力强.实验现象质量相等的水和食用油，在升高相同的温度时，水吸收的热量多；若加热相等的时间，水的温度变化小.实验结论不同物质的吸热本领不同二、比热容1、比热容物理意义比热容是描述物质吸（放）热本领强弱的物理量（4）o t 表示物体的初温，t 表示物体的末温；单位：C o（5）用t ∆表示温度的变化量注意事项 （1）运用公式进行计算时，各物理量必须都用国际单位（2）使用热量公式时，应特别注意文字叙述中“温度升高（降低）到……”和“温度升高（降低）了……”的区别，“升高（降低）到”对应的是物体的末温t ，“升高（降低）了”对应的是物体温度的变化量t ∆（3）公式只适用于无物态变化时升温（或降温）过程中吸收（或放出）的热量第十四章 内能的利用知识点一：热机一、热机1、探究内能是否可以做功实验装置注意事项实验时，橡胶塞不要塞得太紧，避免橡胶塞不能冲出，导致试管炸裂伤人，同时试管口不能对着人.实验过程 在试管内装些水，用橡胶塞塞住试管口，用酒精灯给水加热至沸腾.实验现象 橡胶塞被冲出来，试管口出现“白雾”分析论证 酒精燃烧放出热量，热量通过试管传递给水使其内能增加，温度升高，产生大量的高温、高压水蒸气；水蒸气将橡胶塞推出试管口，同时水蒸气的内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管口可观察到大量的“白雾”实验结论利用内能可以做功 2、热机（1）定义：利用内能做功的机械；把内能转化为机械能.（2）种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等（3）能量转化：机械能内能燃料的化学能做功燃烧−−→−−−→− 3、内燃机⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧→的内燃机柴油机：以柴油为燃料的内燃机汽油机：以汽油为燃料种类的热机机汽缸内燃烧产生动力概念：燃料直接在发动内燃机 二、汽油机1、工作原理：利用汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功2、构造：如图所示是四冲程汽油机的剖面图.汽缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞用连杆和曲轴相连；汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动.3、工作过程：要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动；活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程；多数汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程工作图示进气门打开关闭关闭关闭排气门关闭关闭关闭打开活塞运动由上到下由下到上由上到下由下到上能量转化机械能转化为内能内能转化为机械能温度和内能变化温度升高、内能增加温度降低、内能减小1、柴油机和汽油机相似，工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程.种类汽油机柴油机构造汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴燃料汽油柴油工作过程吸气冲程吸进汽油和空气的混合物吸进空气压缩冲程燃料被压缩后，压强达atm15~6，温度达C o300~250空气被压缩后，压强达atm45~35，温度达Co700~500做功冲程压缩冲程末，火花塞点火，燃料燃烧产生atm50~30高压，C o2500~2000高温.压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油，遇高温燃烧，产生atm100~50高压,Co2000~1700高温.排气冲程排出废气排出废气效率%30~%20%45~%30用途轻巧、体积小，常用于汽车、飞机和小型农业机械等.笨重、经济、功率大，主要用于载重汽车、轮船、坦克、带动发电机发电等.⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧−−→−−−→−→机械能做功冲程：内能内能压缩冲程：机械能两次能量转化对外做功一次活塞往复运动两次曲轴、飞轮转动两周，包括四个冲程一个工作循环转化转化.,即：吸、压、做、排四冲程，一个循环一次功，曲轴刚好转两转，活塞往复两次行. 知识点二：热机的效率一、燃料的热值1、燃料。
高三物理二轮复习热学专题ppt课件
D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成
的
答案ACD
4
2015年 全国卷I
33．[物理——选修3－3](15分)
(1)(5分)下列说法正确的是——(填正确答案标号。选对l 个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分， 最低得分为0分)
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶 体
（一）、基础知识要记牢
1．油膜法测分子直径的原理
D＝VS
得分子大小数量级 10-10m
2．估算微观量的两种模型
(1)球体模型：一般适用于固体、液体，认为分子为一个个球体，
体积 V0＝16πd3，d 为分子直径。 (2)立方体模型：一般适用于气体，认为一个分子占据的空间为一
个立方体，体积 V0＝d3，d 为平均分子间距。
漏气，求活塞下推的距离。 答案15cm 12
2014·新课标Ⅱ)如图，两气缸 A、B 粗细均匀，等高且内壁 光滑，其下部由体积可忽略的细管连通，A 的直径是 B 的 2 倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除 A 顶部 导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的 绝热轻活塞 a、b，活塞下方充有氮气，活塞 a 上方充有氧 气。当大气压为 p0，外界和气缸内气体温度均为 7℃且平 衡时，活塞 a 离气缸 A 的距离是气缸高 度的14，活塞 b 在气缸正中间。
17
(3)认过程——过程表示两个状态之间的一种
变化方式，除题中条件已直接指明外，在许多情
况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相
互关系的分析才能确定。认清变化过程是正确选
用物理规律的前提。
(4)列方程——根据研究对象状态变化的具体
高考物理二轮复习热学名师课件全国通用
高考物理二轮复习热学名师课件全国通用一、教学内容根据《普通高中物理课程标准》及全国通用教材，本节课将深入复习热学内容。
具体章节为：第五章“热力学第一定律”，重点涵盖能量守恒与热功转换；第六章“热力学第二定律”，聚焦热机效率与熵的概念；以及第七章“物态变化”，着重液气相变及晶体非晶体特性。
二、教学目标1. 理解并掌握热力学第一、第二定律，能运用其解释日常生活和工业生产中的热现象。
2. 能够运用物态变化理论分析实际问题，理解不同物态下物质的性质变化。
3. 培养学生科学思维和解决问题的能力，提高对热学概念的整体认识。
三、教学难点与重点教学难点：热力学第二定律的理解，熵的概念及其应用。
教学重点：热力学第一定律的应用，物态变化过程中的能量守恒问题。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备，PPT课件，热力学实验器材。
2. 学具：学生笔记本，物理实验报告册，随堂练习题。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过展示生活中热现象的实例，如空调工作原理、汽车发动机的热效率等，激发学生对热学知识的兴趣。
2. 理论复习（10分钟）快速回顾热力学第一定律，通过例题讲解能量守恒原理在热力学中的应用。
3. 热力学第二定律讲解（15分钟）详细介绍熵的概念，结合工业案例讲解热机效率及热力学第二定律的实际意义。
4. 物态变化复习（10分钟）着重讨论液气相变及晶体非晶体特性，通过实验视频展示不同物态下的能量变化。
5. 随堂练习（15分钟）分组讨论并解答随堂练习题，巩固热力学定律及物态变化理论。
六、板书设计1. 热力学第一定律公式及其应用。
2. 热力学第二定律表述，熵的定义。
3. 物态变化类型及特性。
4. 关键概念和公式的结构图。
七、作业设计1. 作业题目：（1）根据能量守恒原理，计算一热机工作过程中的功和热量变化。
（2）分析一日常生活中的热现象，解释其是否符合热力学第二定律。
（3）描述水从液态到气态过程中能量的变化。
2. 答案：（1）详见物理实验报告册标准答案。
新高考物理热学知识点归纳
新高考物理热学知识点归纳新高考物理热学部分是高中物理教学中的一个重要分支，它涵盖了热力学和分子动理论的基本概念、原理和应用。
以下是对新高考物理热学知识点的归纳总结：热学的基本概念- 温度：表示物体冷热程度的物理量。
- 热量：物体之间由于温度差异而传递的能量。
- 热容：物质单位质量升高或降低1摄氏度所需的热量。
热力学第一定律- 热力学第一定律是能量守恒定律在热力学过程中的体现，表明能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。
热力学第二定律- 热力学第二定律揭示了热能转换的方向性，即热量总是自发地从高温物体传递到低温物体，而不是相反。
热机和制冷机- 热机：将热能转换为机械能的装置。
- 制冷机：将热量从低温物体转移到高温物体的装置。
分子动理论- 分子动理论是研究物质微观结构和宏观性质之间关系的科学。
- 分子动理论的主要内容包括：分子的热运动、分子间的作用力以及分子的碰撞和扩散。
理想气体状态方程- 理想气体状态方程是描述理想气体状态的数学表达式，形式为\[ PV = nRT \]，其中P是压强，V是体积，n是摩尔数，R是气体常数，T是温度。
相变和相变热- 相变：物质从一种状态（固态、液态或气态）转变为另一种状态的过程。
- 相变热：在相变过程中吸收或释放的热量。
热传递的三种方式- 导热：固体内部分子振动和碰撞引起的热量传递。
- 对流：流体中温度不同的各部分之间通过相对位移引起的热量传递。
- 辐射：物体因温度而发射的电磁波，可以在真空中传播。
热力学循环- 热力学循环是指一个系统经历一系列状态变化后又回到初始状态的过程，包括卡诺循环、斯特林循环等。
热力学第三定律- 热力学第三定律指出，当系统的温度趋近于绝对零度时，系统的熵趋近于一个常数。
结束语：通过上述对新高考物理热学知识点的归纳，可以看出热学不仅包含了丰富的理论知识，也与我们的日常生活和工业应用紧密相关。
掌握这些知识点，有助于学生更好地理解自然界的热现象，以及如何利用热力学原理解决实际问题。
高中物理二轮专题复习：8热学部分(选修3-3)(新人教版)
专题八 热学局部(选修3 -3)知识梳理一、分子动理论1. 微观物理量的估算问题：m M N m N A分摩==V N V V N M N m V d V d A A ======⎧⎨⎪⎩⎪分摩摩分分分ρρ固、液：球形气体：立方体1633πN n N n A =·：摩尔数()n m M VV mol mol ==(1 )分子间存在着相互作用的分子力 .分子力有如下几个特点：分子间同时存在引力和斥力；分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小 ,随分子距离的减小而增大 ,但斥力比引力变化更快 .实际表现出来的是引力和斥力的合力 .(2 )分子势能(1 )分子间由于存在相互作用而具有的 ,大小由分子间相对位置决定的能叫做分子势能 .(2 )分子势能改变与分子力做功的关系：分子力做功 ,分子势能减少；克服分子力做功 ,分子势能增加；且分子力做多少功 ,分子势能就改变多少 .分子势能与分子间距的关系 (如右图示 )：二、热力学定律1、 热力学第|一定律ΔE =Q +W2、热力学第二定律 表述：(1 )不可能使热量由低温物体传递到高温物体 ,而不引起其他变化 (按热传导的方向性表述 ) .(2 )不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功 ,而不引起其他变化 (按机械能和内能转化过程的方向性表述 ) .或第二类永动机是不可能制成的 .3、热力学第三定律：热力学零度不可到达｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度 (热力学零度 )｝ 三、气体实验定律1、等温过程：p 1V 1 =p 2V 2 =k (玻－马定律 )2、等容过程：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-221100t T p T p 273p tp p (查理定律 )3、等压过程： (盖·吕萨克定律 )4、理想气体状态方程：pV/T =恒量或111T V p =222T Vp 专题测试1．(5分).关于一定量的气体 ,以下表达正确的选项是 ( ) A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时 ,其内能一定减少C ．气体从外界吸收热量 ,其内能一定增加D ．外界对气体做功 ,气体内能可能减少2. (5分) (2021上海卷第4题)．如图 ,一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ,在此过程中 ,其压强( ) A. 逐渐增大 B.逐渐减小 C.始终不变 D.先增大后减小3.(5分) (2021上海卷第8题)．某种气体在不同温度下的气体 分子速率分布曲线如下列图 ,图中()f v 表示v 处单位速率区间内的分子数百分率 ,所对应的温度分别为,,I II III T T T ,那么 ( )A I II III T T T >>B III III I T T T >>C ,II I II III T T T T >>D I II III T T T ==4．(5分).图4为某种椅子与其升降局部的结构示意图,M 、N 两筒间密闭了一定质量的气体 ,M 可沿N 的内壁上下滑动 ,设筒内气体不与外界发生热交换 ,在M 向下滑动的过程中( ) A.外界对气体做功 ,气体内能增大 B.外界对气体做功 ,气体内能减小 C.气体对外界做功 ,气体内能增大 D.气体对外界做功 ,气体内能减小5.(10分)(1)以下说法中正确的选项是________．(填选项前的字母) A ．热不可能从低温物体传到高温物体B ．容器中气体压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的C ．液体外表存在张力是由于外表层分子间距离小于液体内局部子间距离D ．蔗糖受潮后会粘在一起 ,因为没有确定的几何形状 ,所以它是非晶体(2)假设一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变 ,对外界做了0.6 J 的功 ,那么在此过程中关于气泡中的气体(可视为理想气体) ,以下说法正确的选项是________．(填选项前的字母)A ．气体分子的平均动能要减小B ．气体体积要减小C ．气体向外界放出的热量大于0.6 JD ．气体从外界吸收的热量等于0.6 J ×104J ,气体内能减 ×105 J ,那么此过程 ( )×105 J ×105 J ×104 J ×104 J(2)封闭在贮气瓶中的某种理想气体 ,当温度升高时 ,以下说法中正确的选项是(容器的热膨胀忽略不计)________．(填选项前的字母) A ．密度不变 ,压强增大 B ．密度不变 ,压强减小 C ．密度增大 ,压强不变D ．密度减小 ,压强不变7．(1)(5分)假设以M 表示氧气的摩尔质量 ,ρ表示标准状况下氧气的密度 ,N A 表示阿伏加德 罗常数 ,那么( ) A ．每个氧气分子的质量为M N AB ．在标准状况下每个氧气分子的体积为MρN AC ．单位质量的氧气所含氧气分子个数为N A MD ．在标准状况下单位体积的氧气所含氧气分子个数为N A Mρ(2)(10分)如图3所示 ,在水平面上固定一个气缸 ,缸内由质量为m 的活塞封闭一定质量的理想气体 ,活塞与缸壁间无摩擦且无漏气 ,活塞到气缸底距离为L 0.今有一质量也为m 的重物自活塞上方h 高处自由下落到活塞上并立即以碰前速度的12与活塞一起向下运动 ,向下运动过程中活塞可到达的最||大速度为v ,求从活塞开始向下移动到到达最||大速度的过程中活塞对封闭气体做的功．(被封闭气体温度不变 ,外界大气压强为p 0)8．(15分)(1)现代科学技术的开展与材料科学、能源的开发密切相关 ,以下说法正确的选项是( )A ．化石能源为清洁能源B ．纳米材料的粒度在1～100 μm 之间C ．能源就是能量 ,是不会减少的D ．液晶既有液体的流动性 ,又有光学性质的各向异性 ×105×105J ,那么此过程中气体______(填 "吸收〞或 "放出〞×105×105J 的热量 ,那么此过程中 ,气体内能增加了________ J.(3)铁的摩尔质量M ×10－2kg /mol ,密度ρ＝7.8×103 kg/m 3,阿伏加德罗常数N A ×1023mol －1,求1 cm 3铁中含有的铁原子数．(保存两位有效数字)9.(15分)二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一 ,人类在采取节能减排措施的同时 ,也在 研究控制温室气体的新方法 ,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术． (1)在某次实验中 ,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中 ,将容器缓慢移到海水某深处 ,气体体积减为原来的一半 ,不计温度变化 ,那么此过程中 ( )A ．封闭气体对外界做正功图3B ．封闭气体向外界传递热量C ．封闭气体分子的平均动能增大D ．封闭气体组成的系统的熵减小(2)实验发现 ,二氧化碳气体在水深170 m 处变成液体 ,它的密度比海水大 ,靠深海的压力使它永沉海底 ,以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而______(选填 "增大〞、 "减小〞或 "不变〞)；在二氧化碳液体外表 ,其分子间的引力________(选填 "大于〞、 "等于〞或 "小于〞)斥力．(3)实验发现 ,在水深300 m 处 ,二氧化碳将变成凝胶状态 ,当水深超过2 500 m 时 ,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ ,摩尔质量为M ,阿伏加德罗常数为N ,将二氧化碳分子看作直径为D 的球 ,体积为于16πD 3,那么在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成固体后体积为多少 ? 10. (1)(5分)关于分子间作用力的说法中正确的选项是( )A. 分子间既存在引力也存在斥力 ,分子力是它们的合力B. 分子之间距离减小时 ,引力和斥力都增大 ,且引力增大得比斥力快C. 紧压两块铅块后它们会连接在一起 ,这说明铅分子间存在引力D. 压缩气缸内气体时要用力推活塞 ,这说明气体分子间的作用力主要表现为斥力 (2) .(10 分)如图 ,绝||热气缸A 与导热气缸B 均固定于地面 ,由刚性杆连接的绝||热活塞与两气缸间均无摩擦 .两气缸内装有处于平衡状态的理想气体 ,开始时体积均为0V 、温度均为0T .缓慢加热A 中气体 ,停止加热到达稳定后 ,A 中气体压强为原来的倍 .设环境温度始终保持不变 ,求气缸A 中气体的体积A V 和温度A T .图4答案1．D 2．A 3．B 5．(1)B (2)D 6.(1)B (2)A 7．(1)AC (2)mg (L 0＋12h )－m v 28．(1)D(3分) (2)放出 ×105×105(每空2分) (3)1 cm 3铁所含的铁原子数为N ＝ρVN A M＝错误!×1022(个)(写出表达式4分 ,算对结果2分)9．(1)BD(5分) (2)增大(2分) 大于(2分) (3)二氧化碳气体的摩尔数n ＝ρVM(3分)变成固体后的体积V ′＝nNV 球＝πρVND36M (3分)10．(1)AC(2) 设初态压强为0p ,膨胀后A ,B 压强相等 01.2B p p = (1分) B 中气体始末状态温度相等00001.2(2)A p V p V V =- (3分)∴076A V V =(1分) A 局部气体满足00000 1.2Ap V p V T T =(4分 ) ∴01.4A T T = (1分。
2024年高三物理课件热学复习
2024年高三物理课件热学复习一、教学内容4.1 热力学第一定律4.2 热力学第二定律4.3 热力学第三定律4.4 热力学循环二、教学目标1. 让学生掌握热力学基本定律，理解能量守恒与熵增原理。
2. 培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力。
3. 激发学生对物理学科的兴趣，提高科学素养。
三、教学难点与重点重点：热力学第一、第二定律的理解与应用。
难点：热力学循环的分析与计算。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具：教材、练习本、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过展示生活中常见的热现象，如空调、冰箱等，引导学生思考热力学在这些设备中的作用。
2. 知识回顾（10分钟）学生回顾热力学第一、第二定律的基本内容，教师进行简要讲解。
3. 例题讲解（15分钟）选取一道热力学综合题，讲解解题思路和方法。
4. 随堂练习（10分钟）学生完成一道热力学题目，教师进行指导。
5. 知识拓展（15分钟）介绍热力学第三定律及热力学循环在实际应用中的重要性。
6. 课堂小结（5分钟）7. 互动环节（10分钟）学生提问，教师解答，共同讨论。
六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒2. 热力学第二定律：熵增原理3. 热力学第三定律：绝对零度不可达到4. 热力学循环：热机效率计算七、作业设计1. 作业题目：（1）已知一热机工作时的吸热量为Q1，放热量为Q2，求热机效率。
（2）证明：在绝热过程中，熵不变。
答案：（1）热机效率为η=(W/Q1)，其中W=Q1Q2。
（2）略。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过复习热学知识，使学生掌握了热力学基本定律，并能运用所学知识解决实际问题。
课后，教师应关注学生对热力学知识的掌握程度，及时解答学生疑问。
同时，鼓励学生进行拓展延伸，如研究热力学在新能源领域的应用等，提高学生的创新意识和实践能力。
重点和难点解析1. 例题讲解的深度和广度。
2. 课堂互动环节的有效性。
高考物理复习分单元资料第8章《热学》
第八章 热学●复习导航热学是研究与温度有关的热现象的科学.它是从两个方面来研究热现象及其规律的，一是从物质的微观结构即用分子动理论的观点来解释与揭示热学宏观量及热学规律的本质；二是以观测和实验事实为依据，寻求热学参量间的关系及热功转换的关系.热学包括分子动理论，热和功，气体的性质等内容.分子动理论是物质的微观结构学说，是宏观现象与微观本质间的联系纽带；能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律.考纲对“分子热运动·能量守恒”的要求有所提高.在原来的基础上又增加了“热力学第一定律、热力学第二定律、永动机不可能、绝对零度不可达到、能源的利用与环境保护”等内容，请在复习中加以重视.气体性质内容的要求大大降低，在考纲中仅对气体的状态和状态参量、热力学温度、气体分子运动的特点和气体压强的微观意义提出了要求，气体实验定律及气体状态方程已被删除.复习中要把握好这部分内容的深、广度，要注意考纲中“气体的状态和状态参量、热力学温度”的要求为Ⅱ级.本章的复习可分为两个单元：（Ⅰ）分子热运动·能量守恒；（Ⅱ）气体.第Ⅰ单元 分子热运动·能量守恒●知识聚焦一、物质是由大量分子组成的1.分子体积很小，它的直径数量级是10-10 m.油膜法测分子直径：d ＝SV，V 是油滴体积，S 是水面上形成的单分子油膜的面积. 2.分子质量很小，一般分子质量的数量级是10-26 kg. 3.分子间有空隙.4.阿伏加德罗常数：1 mol 的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值N A ＝6.02×１023 mol -1.阿伏加德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积和质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的.二、分子永不停息地做无规则热运动1.扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象.温度越高，扩散越快.2.布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的花粉颗粒的永不停息的无规则运动.颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈.布朗运动是液体分子永不停息地做无规则热运动的反映.是微观分子热运动造成的宏观现象.三、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，合力叫分子力.2.特点：分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快.(1)r＝r0时(约几个埃，1埃＝10-10 m)，F引＝F斥，分子力F＝0.(2)r＜r0时，F引＜F斥，分子力F为斥力.(3)r＞r0时，F引＞F斥，分子力F为引力.(4)r＞10r0后，F引、F斥迅速减为零，分子力F＝0.四、物体的内能1.分子的平均动能：物体内分子动能的平均值叫分子平均动能.温度是分子平均动能的标志.温度越高，分子的平均动能越大.2.分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能.分子势能的大小与物体的体积有关.当分子间的距离r＞r0时，分子势能随分子间的距离增大而增大；当r＜r0时，分子势能随分子间的距离减小而增大；当r＝r0时，分子势能最小.3.物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能.五、物体内能的变化改变物体的内能有两种方式：1.做功：外力做功，物体内能增加；克服外力做功，物体内能减少.2.热传递：吸收热量，物体内能增加；放出热量，物体内能减少.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但本质有区别.通过做功改变物体的内能，是使物体的内能和其他形式的能量发生转化.通过热传递改变物体内能,是使内能从一个物体转移到另一个物体.六、热力学定律1.热力学第一定律在一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体所做的功W 加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU.即：ΔU=Q+W利用ΔU=Q+W讨论问题时，必须弄清其中三个量的符号法则.外界对物体做功，W取正值，反之取负值；物体从外界吸收热量，Q取正值，反之取负值；物体内能增加，ΔU取正值,反之取负值.2. 热力学第二定律表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化.表述二：不可能以单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化.热力学第二定律使人们认识到：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.3.热力学第三定律不可能用有限的手续使一物体冷却到绝对温度的零度(绝对零度不可能达到).七、能量守恒定律能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中其总量不变.●疑难解析1.阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁.在此所指微观物理量为：分子的体积v 、分子的直径d 、分子的质量m.宏观物理量为：物质的体积V 、摩尔体积V mol 、物质的质量M 、摩尔质量M mol 、物质的密度ρ.(1)计算分子质量：m ＝A mol A mol N V N M ρ=(2)计算分子的体积：v ＝AmolA mol N M N v ρ=分子直径：d ＝36πV(球体模型)，d ＝3V (立方体模型)(3)计算物质所含的分子数： n ＝mol M M ·N A ＝mol V V ·N A ＝mol M V ρ·N A ＝molV Mρ·N A 例如，估算标准状况下气体分子间的距离时，由于气体分子间距离较大，各分子虽然做热运动，但仍可看做是均匀分布的.1 mol 任何气体在标准状况下的体积均为22.4 L ，将其分成若干个小立方体，每个小立方体内装一个分子，立方体的边长即分子间的距离.d ＝32333A mol 100.6104.22⨯⨯=-N V m ≈3×１0－9m 2.分子间的相互作用力分子力是邻近的分子间原子核的正电荷和核外电子之间的相互作用引起的有复杂规律的力.分子力的变化可由图8—1—1所示.分子距离r 在0～r 0间合力F 表现为斥力；在r ＞r 0后合力表现为引力，且引力先增大后减小；当r 达到十几个埃时，分子力减为零.图8—1—1由分子间的相对位置和相互作用而决定的能叫分子势能.当物体被拉伸时，r ＞r 0，外力克服分子引力做功，分子势能增加；当物体被压缩时，r ＜r 0，外力克服分子斥力做功，分子势能增加，通常状态下，分子距离r ＝r 0，分子力为零，分子势能最小.总之，分子的热运动让分子分散开，分子间的相互作用力让分子聚集在一起，二者相互制约，构成了固、液、气三态，决定了物体的内能.3.物体的内能与温度和体积的关系温度变时分子动能变，体积变时分子势能变，因此物体的内能决定于它的温度和体积.但这句话却不能作为判断两物体内能大小的依据.如两物体温度和体积均相同，而内能却没有确定的关系.再如，0℃的冰融化成0℃的水，体积减少，不能就此认为其势能也减少.而应从改变内能的两种方式上去分析.冰融化过程吸收热量，内能增加，而温度不变，所增加的只是分子的势能.4.永动机不可能制成第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功.这种永动机违背能量守恒定律，是不可能制造成的.第二类永动机：只从单一热源吸收热量，全部用来做功，而没有冷凝.这类永动机虽然不违反能量守恒定律，但与热力学第二定律却是矛盾的，这类永动机也是不可能制造成的.●典例剖析［例1］图8—1—2中关于布朗运动的实验，下列说法正确的是图8—1—2A.图中记录的是分子无规则运动的情况B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C.实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显D.实验中可以看到，温度越高，布朗运动越剧烈【解析】图中记录的是每隔若干时间(如30 s)微粒位置的连线，而这段时间内微粒的运动情况却不得而知.虽然图示所反映的不是微粒的轨迹，但却可看出其运动的无规则性.做布朗运动的微粒都很小，一般为10-6 m 左右.微粒做布朗运动的根本原因是：各个方向的液体分子对它的碰撞不平衡.因此，只有微粒越小、温度越高时布朗运动才越剧烈.故选D.【说明】 针对课本中演示实验的考查在往年的高考中经常出现，做好这类题目的关键是：搞清原理、认真观察，在可能的情况下亲自动手做一做.【设计意图】 布朗运动是说明分子运动规律的重要宏观现象，通过本例加深学生对布朗运动的认识.［例2］已知水的密度ρ＝1.0×１03 kg ／m 3，水的摩尔质量M mol ＝１.８×１0－2 kg ／mol ，求： (1)1 cm 3的水中有多少个水分子. (2)估算一个水分子的线度多大. 【解析】 水的摩尔体积V mol ＝ρmolM ＝32100.1108.1⨯⨯- m 3／mol ＝1.8×10-5 m 3／mol (1)1 cm 3水中的水分子数n ＝6523mol A 10108.1100.6⨯⨯⨯=-V N ／cm 3＝3.3×１022／cm 3(2)建立水分子的球模型，有61πd 3＝Amo N V l 水分子直径d ＝3A mol 6N V π＝3235100.614.3108.16⨯⨯⨯⨯- m ＝3.9×１0-10m 建立水分子的立方体模型，有 d 3＝AmolN V 水分子直径d ＝32353A mol 100.6108.1⨯⨯=-N V m ＝3.1×１0-10 m. 【说明】 不论把分子看做球体，还是看做立方体，都只是一种简化的模型，是一种近似处理的方法.由于建立的模型不同，得出的结果稍有不同，但数量级都是10-10 m .一般在估算固体或液体分子线度或分子间距离时采用球模型，在估算气体分子间的距离时采用立方体模型.【设计意图】 阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的重要常数，涉及阿伏加德罗常数的计算也是高考常考的内容.通过本例说明以阿伏加德罗常数为桥梁，由宏观量求微观量或由微观量求宏观量的方法.※［例3］如图8—1—3所示，在质量为M 的细玻璃管中盛有少量乙醚液体，用质量为m 的软木塞将管口封闭.加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出，玻璃管悬于长为l 的轻杆上，细杆可绕上端O 轴无摩擦转动.欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动，在忽略热量损失的条件下，乙醚最少要消耗多少内能?图8—1—3【解析】 加热玻璃管的过程中乙醚内能增大，由液态变成气态.管内压强增大将软木塞顶开，乙醚内能减少，玻璃管和软木塞机械能增大.根据动量守恒定律和能量守恒定律即可求出乙醚内能的改变量.设软木塞水平飞出时M 和m 的速率分别为v 1和v 2，由动量守恒定律得： mv 2＝Mv 1=0 ① 细玻璃管恰能越过最高点的条件是速度为零，由机械能守恒定律得：l Mg Mv 22121⋅= ②由能量守恒定律知，管塞分离时二者动能之和等于乙醚消耗的内能Ｅ内，即：E 内＝22212121mv Mv + ③联立①②③式可得E 内＝2M ｇl(mmM +).【说明】 能量守恒定律贯穿于整个物理学的始终，从能量的角度分析和求解问题是一条重要的途径.在利用能量守恒定律列方程时，一定要分析清有几种形式的能量，它们是如何实现转化和转移的，哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少.这些都清楚了，然后列式运算才会少出错误.【设计意图】 通过本例说明综合利用有关规律分析解决力、热综合问题的思路方法. ●反馈练习 ★夯实基础1.关于分子动理论，有以下说法①把煤堆在墙角时间长了，墙内部也变黑，证明分子在不断扩散 ②酒精和水混合后体积减小，证明分子间有间隙③大风天看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动④布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著以上说法中正确的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④【解析】 布朗运动是指在显微镜下看到的悬浮在液体（或气体）中微小颗粒的无规则运动，故③错，并且颗粒越大，所受分子撞击力不平衡性越不显著，布朗运动越不明显，故④错.【答案】 A2.如图8—1—4所示为电冰箱的工作原理图，压缩机工作时，强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.那么①在冰箱内的管道中，致冷剂迅速膨胀并吸收热量 ②在冰箱外的管道中，致冷剂迅速膨胀并放出热量 ③在冰箱内的管道中，致冷剂被剧烈压缩并吸收热量 ④在冰箱外的管道中，致冷剂被剧烈压缩并放出热量 以上说法中正确的是 A.①④ B.②③ C.只有① D.只有④【解析】 电冰箱工作原理：外管道内的高压致冷剂液体，通过毛细管降压、降温，从内管道吸热变为蒸气，又被压缩机压缩成高压、高温蒸气排入外管道，放热变成液体.【答案】 A3.关于物体内能，有下列说法①相同质量的两物体，升高相同的温度，内能增量一定相同 ②一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少③一定量气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减少 ④一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减少 以上说法中正确的是 A.①② B.③④ C.①④ D.②③【解析】 由热力学第一定律知：③对①错.一定量0℃的水结成0℃的冰，放热，内能减图8—1—4少，②对.【答案】D4.关于温度的概念，下列说法中正确的是A.某物体的温度为0℃，则其中每个分子的温度都是0℃B.温度是物体分子热运动平均速率的标志C.温度是物体分子热运动平均动能的标志D.温度可以从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时两物体温度相同【解析】温度是物体的宏观特征，是大量分子热运动的宏观体现，对一个分子不能谈温度，A错.温度是物体分子平均动能的标志，而不是分子平均速率的标志，故B错，C对.从高温物体传递到低温物体的是热量，而不是温度，D错.【答案】C5.对不同物体而言，下列说法正确的是A.温度高的物体内分子的平均动能一定大于温度低的物体内分子的平均动能B.温度高的物体内每一个分子的动能一定大于温度低的物体内每一个分子的动能C.温度高的物体内分子的平均速率一定大于温度低的物体内分子的平均速率D.温度高的物体内每一个分子的速率一定大于温度低的物体内每一个分子的速率【解析】温度是分子平均动能的标志，不是分子平均速率的标志，更不能反映每一个分子的运动情况.【答案】A6.100 ℃的水和100℃的水蒸气相比较①它们水分子的平均动能相等②它们的内能相等③100 ℃的水蒸气的内能大④100 ℃的水的内能可能等于、也可能小于、还可能大于100 ℃水蒸气的内能以上判断正确的是A.①②B.①③C.①④D.只有③【解析】由于水和水蒸气温度相同，故分子的平均动能相同，①对.由于水和水蒸气的质量不确定，故它们内能的关系不确定，④对.【答案】C7.下列说法中不正确．．．的是A.物体有内能必有机械能B.物体机械能为零时，内能却不能为零C.物体内能永远不会为零D.物体的内能和机械能是两种不同形式的能量，它们可以相互转化【解析】物体的机械能可以为零.但内能却不能为零，因为分子总是不停地做无规则热运动.A的说法不正确，应选A.【答案】A★提升能力8.关于物体内能的变化情况的说法正确的是A.吸热的物体的内能一定增加B.体积膨胀的物体的内能一定减少C.外界对物体做功，其内能一定增加D.绝热压缩物体，其内能一定增加【解析】 改变物体内能的途径有两种：做功和热传递，在其中一种改变内能的途径不确定的情况下，不能根据另一种改变内能途径的情况判断物体内能的变化.【答案】 D9.对于热量、功和内能三个物理量，下列各种说法中正确的是 A.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的 B.热量、功和内能的物理意义相同 C.热量和功都可以作为内能的量度 D.内能大的物体含的热量一定多【解析】 热量和功是过程量，内能是状态量.它们具有不同的物理意义，热量和功都可量度内能的改变多少，不能量度内能的多少.【答案】 A10.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是 A.迅速向里推活塞 B.迅速向外拉活塞 C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外拉活塞【解析】 迅速向里推活塞，对气体做功，而气体来不及和外界进行热交换，从而使气体内能增大，温度升高，达到混合物的燃点.【答案】 A11.下列说法正确的是A.热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B.功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功C.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化D.凡是不违反能量守恒定律的过程都一定能实现 【答案】 C12.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中空气做功为2×105 J,空气的内能增加了1.5×105 J,则气体______（填“吸”或“放”）热为______J.【解析】 由热力学第一定律：ΔU =Q +W 得： 1.5×105 J=2×105 J+Q 所以Q =-5×104 J.故放热. 【答案】 放；5×104 13.1967年，“托雷—坎永号”油轮在英吉利海峡触礁，使大约八万吨原油溢出，污染了英国一百多公里的海岸线，使二万五千只海鸟死亡.石油流入海中，危害极大.在海洋中泄漏1 t 原油可覆盖12 km 2的海面，试计算油膜的厚度是分子直径的倍数约为_______.(设原油的密度为0.91×１03 kg ／m 3.保留一位有效数字)【解析】=ρm＝S ×h 倍数＝1010-h【答案】 9×１0514.如果取分子间距离r ＝r 0(r 0＝１0-10 m)时为分子势能的零势能点，则r ＜r 0时，分子势能为 值；r ＞r 0时，分子势能为 值.如果取r →∞时为分子势能的零势能点，则r ＞r 0时，分子势能为 值；r ＜r 0时，分子势能可以为 .(填“正”“负”或“零”)【解析】 从引力和斥力做功与势能变化的关系入手确定之. 【答案】 正；正；负；负15.在做《用油膜法估测分子大小》的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL 上述溶液75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图8—1—5所示.坐标中正方形方格的边长为1 cm ，试求：图8—1—5(1)油酸膜的面积是多少cm 2？(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积. (3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径.【解析】 (1)由图形状，其中正方形方格87个，用补偿法近似处理，可补19个整小方格.实际占小方格87＋19＝106，那么油膜面积S =106×1 cm 2＝106 cm 2(2)由1 mL 溶液中有75滴，1滴溶液的体积751mL.又每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ，751mL 溶液中纯油酸的体积 V =4107516⨯mL ＝８×10-6 mL (3)油酸分子直径D ＝1061086-⨯=S V cm ＝7.5×10-10m【答案】 （1）106 cm 2(2)8×10-6 mL(3)7.5×10-10 m ※16.当分子间距离大于10r 0(r 0是分子平衡位置间距离)时，分子力可以认为是零.规定此时分子势能为零，当分子间距离是平衡距离r 0时，下面的说法中正确的是A.分子力是零，分子势能也是零B.分子力是零，分子势能不是零C.分子力不是零，分子势能是零D.分子力不是零，分子势能不是零【解析】 根据分子力随分子间距的变化关系知，r =r 0时，分子力为0.根据分子力做功与分子势能的关系知，选r ＞10r 0时分子势能为0.r =r 0时，分子势能最小，并且小于0.故B 对.【答案】 B ※17.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同的物理过程是①物体克服阻力做功②物体的动能转化为其他形式的能量 ③物体的势能转化为其他形式的能量 ④物体的机械能转化为其他形式的能量 以上判断正确的是 A.①② B.③④ C.①④ D.②③【解析】 四个现象中物体运动过程中都受到运动阻力，因而物体都克服阻力做功，故①对，这四个物体运动过程中，汽车是动能转化为其他形式的能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化为其他形式的能，总之是机械能转化成了其他形式的能，④对.【答案】 C ※18.如图8—1—6所示的容器中，A 、B 各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下是水，上为空气，大气压恒定.A 、B 底部由带有阀门K 的管道相连.整个装置与外界绝热.开始A 中水面比B 中高，打开阀门，使A 中的水逐渐流向B 中，最后达到平衡，在这个过程中图8—1—6A.大气压力对水做功，水的内能增加B.水克服大气压力做功，水的内能减少C.大气压力对水不做功，水的内能不变D.大气压力对水不做功，水的内能增加 【解析】 由于水的体积不变，故 p 0S A h A =p 0S B h B即大气压力对A 做的正功与B 克服大气压力做的功相等.故大气压力不做功.但水的重力势能减少了，它转化为水的内能，故水的内能增加了.【答案】 D ※19.在平均深度是10 m 、水面面积为10 km 2的湖里投入1 g 食盐，假设食盐均匀地溶解在湖水里，那么1 cm 3的水里所含食盐分子的个数为______.(食盐的摩尔质量为58.5 g/mol,结果保留两位有效数字）【解析】 1 g 食盐所含分子数为n =M m ×N A =5.581×6.02×1023=1.0×1022,1 cm 3的水里所含食盐分子的个数为n =10310101011⨯⨯⨯=⨯'n v v ×1.0×1022=1×108. 【答案】 1×108※20.水能不产生污染物，是一种清洁能源.位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流速达每秒6000 m 3，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50 m.若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率.【解析】 每秒流下的水量m =V ρ＝6000×103 kg ，由能的转化和守恒知：mgh ×50％＝Pt .式中m 取6000×103 kg ，t 取1 s ，h =50 m ，解得P =3×107 W.【答案】 3×107 W※21.质量为100 g 的铅弹，以200 m/s 的水平速度射入静止在光滑水平面上质量为1.9 kg 的靶子而未穿出，求：(1)铅弹损失的动能.(2)若整个系统损失的动能全部转变成热，且有50%被子弹吸收，铅弹的温度可升高多少？（铅的比热取126 J/kg ·℃）【解析】 （1）由子弹和靶子组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得：mv 0=(M +m )v .v =10 m/s,铅弹损失的动能ΔE =21mv 02-21mv 2=1995 J (2)由能量守恒定律得：Q =21mv 02-21 (M +m )v2 又因为50%Q =m c Δt所以Δt=75.4℃【答案】 （1）1995 J （2）75.4 ℃※22.横截面积为3 dm 2的圆筒内装有0.6 kg 的水，太阳光垂直照射了2 min ，水温升高了1℃,设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率为多少？（保留1位有效数字，设太阳与地球之间平均距离为1.5×1011 m)【解析】 水温升高1℃所吸收的热量Q =cm ·Δt =2.52×102 J,地球单位时间、单位面积上获得的热量Q ′=StQ =7.0×102 W/m 2;太阳向地球表面单位面积上发送的能量功率为P ′=Q ′/η=1.56×103 W/m 2,以太阳与地球距离为半径的球体表面积为S ′=4πr 2=2.7×1023 m 2,太阳的全部辐射功率为P =P ′·S ′=4×1026 W.【答案】 4×1026 W第Ⅱ单元 气体●知识聚焦一、气体的状态参量1.温度：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志着物体中分子平均动能的大小.其热力学温度和摄氏温度的关系为T =t +273 K,二者的区别在于零点的选取不同，而每一度所表示的温差则是相同的.热力学温度的国际单位为K.2.体积：气体的体积宏观上等于容器的容积，微观上则表示气体分子所能达到的空间.体积的国际单位为m3.且1 m 3＝103 dm 3(L)＝106 cm 3（mL)3.压强：气体的压强宏观上等于器壁单位面积上受到的压力，从微观上看则是大量气体分子频繁碰撞器壁的结果.压强的国际单位为Pa ，且1atm ＝1.013×105 Pa ＝76 cmHg4.三个参量的大小决定了气体所处的状态.在质量不变的情况下，P 、V 、T 相互影响，只有一个参量改变是不可能的，至少要有两个或三个参量同时改变.二、气体分子动理论1.气体分子运动的特点气体中的分子虽然比较稀疏，但是，每 cm 3体积内的分子数仍有1019个，1个空气分子在1 s 内与其他空气分子的碰撞次数竟达109次之多.就某一个分子来说，它在某一时刻的速度具有怎样的大小和方向，完全是偶然的，但对大量分子的整体来说，分子的运动却表现出一定的规律.2.气体分子速率分布的统计规律大量分子做无规则运动，速率有的大，有的小，但大多数分子的速率都在某个数值附近，离开这个数值越远，分子数越少，表现出“中间多，两头少”的规律.温度升高时，速率大的分子数增加，分子的平均速率增大.3.气体压强的微观解释气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的.气体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.气体分子的平均动能越大，分子越密，对单位面积器壁产生的压力就越大，气体的压强就越大.●疑难解析气体压强的确定1.活塞模型如图8—2—1和8—2—2是最常见的封闭气体的两种方式.图8—2—1中活塞的质量为m ，气缸横截面积为S ，外界大气压强为P 0.由于活塞处于平衡状态，所以图8—2—1 图8—2—2p 0S +mg =pS则气体的压强为：p =p 0+Smg . 其实图8—2—2中的液柱也可以看成一个活塞，由于液柱处于平衡状态，所以pS +mg =p 0S则气体压强为：p =p 0-Smg =p 0-ρgh . 总之，对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对“活塞”受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程.(请同学们思考：若图8—2—1中的气缸整体具有向上的加速度a,被封气体的压强如何表示？）2.连通器模型如图8—2—3所示，U 形管竖直放置.根据帕斯卡定律可知，同一液体中的相同高度处压强一定相等.所以气体B 和A 的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来.则有：。
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专题八 热学部分(选修3-3)知识梳理一、分子动理论1. 微观物理量的估算问题：m M N m N A分摩==VNV V N M N m V d V d A A ======⎧⎨⎪⎩⎪分摩摩分分分ρρ固、液：球形气体：立方体1633πN n N n A =·：摩尔数()n m M VV mol mol ==2.分子力与分子势能（1）分子间存在着相互作用的分子力。
分子力有如下几个特点：分子间同时存在引力和斥力；分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快。
实际表现出来的是引力和斥力的合力。
（2）分子势能（1）分子间由于存在相互作用而具有的，大小由分子间相对位置决定的能叫做分子势能。
（2）分子势能改变与分子力做功的关系：分子力做功，分子势能减少；克服分子力做功，分子势能增加；且分子力做多少功，分子势能就改变多少。
分子势能与分子间距的关系（如右图示）：二、热力学定律1、 热力学第一定律ΔE=Q +W2、热力学第二定律 表述：（1）不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化（按热传导的方向性表述）。
（2）不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）。
或第二类永动机是不可能制成的。
3、热力学第三定律：热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）｝ 三、气体实验定律1、等温过程：p 1V 1=p 2V 2=k （玻－马定律）2、等容过程：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-221100t T p T p 273p t p p （查理定律）3、等压过程：（盖·吕萨克定律）4、理想气体状态方程：pV/T=恒量或111T V p =222T V p 专题测试1．(5分).关于一定量的气体，下列叙述正确的是（ ） A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时，其内能一定减少C ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D ．外界对气体做功，气体内能可能减少2. (5分) (2011上海卷第4题)．如图，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强( ) A. 逐渐增大 B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后减小3.(5分) (2011上海卷第8题)．某种气体在不同温度下的气体 分子速率分布曲线如图所示，图中()f v 表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为,,I II III T T T ，则（ ） A I II III T T T >> B III III I T T T >> C ,II I II III T T T T >> D I II III T T T ==4．(5分).图4为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M 、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M 可沿N 的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M 向下滑动的过程中( ) A.外界对气体做功，气体内能增大 B.外界对气体做功，气体内能减小 C.气体对外界做功，气体内能增大 D.气体对外界做功，气体内能减小5.(10分)(1)下列说法中正确的是________．(填选项前的字母) A ．热不可能从低温物体传到高温物体B ．容器中气体压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的C ．液体表面存在张力是由于表面层分子间距离小于液体内部分子间距离D ．蔗糖受潮后会粘在一起，因为没有确定的几何形状，所以它是非晶体(2)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，对外界做了0.6 J 的功，则在此过程中关于气泡中的气体(可视为理想气体)，下列说法正确的是________．(填选项前的字母) A ．气体分子的平均动能要减小 B ．气体体积要减小C ．气体向外界放出的热量大于0.6 JD ．气体从外界吸收的热量等于0.6 J6．(10分)(1)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J ，气体内能减 少1.3×105J ，则此过程( )A ．气体从外界吸收热量6.0×105J B ．气体向外界放出热量2.0×105 J C ．气体从外界吸收热量6.0×104 J D ．气体向外界放出热量6.0×104 J(2)封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是(容器的热膨胀忽略不计)________．(填选项前的字母) A ．密度不变，压强增大 B ．密度不变，压强减小 C ．密度增大，压强不变D ．密度减小，压强不变7．(1)(5分)若以M 表示氧气的摩尔质量，ρ表示标准状况下氧气的密度，N A 表示阿伏加德 罗常数，则( )A ．每个氧气分子的质量为M N AB ．在标准状况下每个氧气分子的体积为MρN AC ．单位质量的氧气所含氧气分子个数为N A MD ．在标准状况下单位体积的氧气所含氧气分子个数为N A Mρ(2)(10分)如图3所示，在水平面上固定一个气缸，缸内由质量为m 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与缸壁间无摩擦且无漏气，活塞到气缸底距离为L 0.今有一质量也为m 的重物自活塞上方h 高处自由下落到活塞上并立即以碰前速度的12与活塞一起向下运动，向下运动过程中活塞可达到的最大速度为v ，求从活塞开始向下移动到达到最大速度的过程中活塞对封闭气体做的功．(被封闭气体温度不变，外界大气压强为p 0)8．(15分)(1)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列说法正确的是( )A ．化石能源为清洁能源B ．纳米材料的粒度在1～100 μm 之间C ．能源就是能量，是不会减少的D ．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性(2)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功1.7×105J ，气体内能减少1.3× 105J ，则此过程中气体______(填“吸收”或“放出”)的热量是________ J ．此后保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了5.0×105J 的功，同时吸收了6.0×105J 的热量，则此过程中，气体内能增加了________ J.(3)已知铁的摩尔质量M ＝5.6×10－2kg /mol ，密度ρ＝7.8×103 kg/m 3，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，求1 cm 3铁中含有的铁原子数．(保留两位有效数字)9.(15分)二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在 研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．(1)在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中 ( ) A ．封闭气体对外界做正功 B ．封闭气体向外界传递热量图3C ．封闭气体分子的平均动能增大D ．封闭气体组成的系统的熵减小(2)实验发现，二氧化碳气体在水深170 m 处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)；在二氧化碳液体表面，其分子间的引力________(选填“大于”、“等于”或“小于”)斥力．(3)实验发现，在水深300 m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2 500 m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N ，将二氧化碳分子看作直径为D 的球，体积为于16πD 3，则在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？ 10. (1)(5分)关于分子间作用力的说法中正确的是( )A. 分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力B. 分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快C. 紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力D. 压缩气缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力 (2) .(10 分)如图，绝热气缸A 与导热气缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。
两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为0V 、温度均为0T 。
缓慢加热A 中气体，停止加热达到稳定后，A 中气体压强为原来的1.2倍。
设环境温度始终保持不变，求气缸A 中气体的体积A V 和温度A T 。
答案图41．D 2．A 3．B 4.A 5．(1)B (2)D 6.(1)B (2)A 7．(1)AC (2)mg (L 0＋12h )－m v 28．(1)D(3分) (2)放出 3.0×1051.0×105(每空2分) (3)1 cm 3铁所含的铁原子数为N ＝ρVN A M ＝7.8×103×10－6×6×10235.6×10－2＝8.4×1022(个) (写出表达式4分，算对结果2分)9．(1)BD(5分) (2)增大(2分) 大于(2分) (3)二氧化碳气体的摩尔数n ＝ρVM(3分)变成固体后的体积V ′＝nN V 球＝πρVND36M (3分)10．(1)AC(2) 设初态压强为0p ，膨胀后A ，B 压强相等 01.2B p p = (1分) B 中气体始末状态温度相等00001.2(2)A p V p V V =- (3分)∴076A V V =(1分) A 部分气体满足00000 1.2Ap V p V T T = （4分） ∴01.4A T T = （1分。