高考物理二轮复习 考前三个月 专题17(选考3-3)教案
高中物理选修3-3教案
高中物理选修3-3教案每个老师都应该掌握写教案的技能,教案不仅帮助我们的教学工作,也帮助我们提高教学质量。
你知道高中物理教案的写法吗?你是否在找正准备撰写“高中物理选修3-3教案”,下面收集了相关的素材,供大家写文参考!#257242高中物理选修3-3教案1一、教学目标1.在学习机械能守恒定律的基础上,讨论有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况,学习处理这类问题的方法。
2.对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容,本节教学是本章教学内容的总结。
通过本节教学使学生更加深化理解功和能的关系,明确物体机械能变化的规律,并能应用它处理有关问题。
3.通过本节教学,使学生能更加全面、深化认识功和能的关系,为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识,为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。
二、重点、难点分析1.重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律,掌握应用这一规律解决问题的方法。
在此基础上,深化理解和认识功和能的关系。
2.本节教学实质是渗透功能原理的观点,在教学中不必出现功能原理的名称。
功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点,要解决这一难点问题,必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识,从笼统、肤浅地了解深化到十分明确认识“某种形式能的变化,用什么力做功去量度”。
3.对功、能概念及其关系的认识和理解,不仅是本节、本章教学的重点和难点,也是中学物理教学的重点和难点之一。
通过本节教学应使学生认识到,在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。
三、教具投影仪、投影片等。
四、主要教学过程(一)引入新课结合复习机械能守恒定律引入新课。
提出问题:1.机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?评价学生回答后,老师进一步提问引导学生思考。
2.如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功,物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?老师提出问题之后引起学生的注意,并不要求学生回答。
高中物理选修3-3教案《热力学第一定律 能量守恒定律》
热力学第一定律能量守恒定律新课标要求(一)知识与技能1.能够从能量转化的观点理解热力学第一定律及其公式表达,会用ΔU=W+Q 分析和计算问题。
2.掌握能量守恒定律,理解这个定律的重要意义。
会用能量守恒的观点分析物理现象。
3.能综合运用学过的知识,用能量守恒定律进行有关计算,分析、解决有关问题。
4.了解第一类永动机不可能制成的原因。
(二)过程与方法通过用定量计算的例题讲解及课件展示来加深大家对知识的理解。
(三)情感、态度与价值观1.学习众多科学家孜孜以求、勇于探索自然规律的精神,进一步进行辩证唯物主义教育,为将来能在开发新能源、合理利用能源、发展节能技术的领域内作出贡献而努力。
2.感受英国科学家焦耳勤奋、刻苦,40年如一日研究电流热效应,测定热功当量的顽强意志体现出来的人格美。
教学重点能量转化和守恒定律的理解及综合应用,涉及热力学第一定律的定性分析和定量计算。
教学难点热力学第一定律的正确运用(定性分析和定量计算)及对第一类永动机不可能制成的具体分析探究过程的理解。
教学方法讲练法、分析归纳法、阅读法教学用具:投影仪、投影片。
教学过程(一)引入新课教师:(复习提问)改变物体内能的方式有哪些?学生:做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
教师:既然做功和热传递都可以改变物体的内能,那么功,热量跟内能的改变之间一定有某种联系,本节课我们就来研究这个问题。
(二)进行新课1.热力学第一定律[投影]1.一个物体,它既没有吸收热量也没有放出热量,那么:①如果外界做的功为W,则它的内能如何变化?变化了多少?②如果物体对外界做的功为W,则它的内能如何变化?变化了多少?2.一个物体,如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么:①如果物体吸收热量Q,它的内能如何变化?变化了多少?②如果放出热量Q,它的内能如何变化?变化了多少?[学生解答思考题]教师总结:一个物体,如果它既没有吸收热量也没有放出热量,那么,外界对它做多少功,它的内能就增加多少;物体对外界做多少功,它的内能就减少多少。
高中物理教案3一3教案
高中物理教案3一3教案
教学目标:学生能够理解物体内能和熵的概念,掌握热容和热传导的相关知识,同时能够应用这些知识解决实际问题。
教学重点:内能和熵的概念、热容和热传导的计算方法。
教学难点:内能和熵的概念的理解和应用。
教学准备:物理教科书、黑板、教学PPT、实验器材。
教学步骤:
一、导入(5分钟)
介绍热力学的基本概念,引入本节课的学习内容。
二、讲解内能和熵(15分钟)
1. 内能和熵的概念
2. 内能和熵的计算方法
3. 内能和熵的应用举例
三、讲解热容和热传导(20分钟)
1. 热容的概念和计算方法
2. 热传导的概念和计算方法
3. 热容和热传导的区别和联系
四、实验演示(15分钟)
进行一个与热容和热传导相关的实验演示,让学生亲自操作并观察实验现象。
五、课堂讨论(10分钟)
让学生分享自己的实验观察结果和解题过程,引导他们互相讨论,澄清疑惑。
六、总结与作业布置(5分钟)
总结本节课的重点内容,并布置相关作业,巩固学生的理解和应用能力。
教学反思:
本节课设计紧扣教学内容,通过理论讲解和实验演示相结合的方式,引导学生理解热力学
的基本概念,培养学生的实验操作能力和问题解决能力。
同时,通过课堂讨论和作业布置,巩固学生的学习成果,提高他们的综合素质。
(浙江选考)高考物理二轮复习 专题17 实验:测量电源电动势和内阻试题(含解析)-人教版高三全册物理
实验:测量电源电动势和内阻〔1〕实验器材:待测电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等。
〔2〕实验操作:①选择电表,设计电路,连接电路;②把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处;③闭合开关,调节变阻器,使表有明显的示数,记下多组数据。
〔3〕实验数据处理①读出两组数据,列方程组求解E、r。
②图象法:以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴,建立坐标系,并根据实验数据描点作图,纵轴截距为电动势E、斜率k的绝对值为内阻r。
1.可选用旧电池:为了使电路的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2.电流不要过大,读数要快:干电池在大电流放电时,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3 A,短时间放电不宜超过0.5 A。
因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
3.计算法求E、r:要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组,分别解出E、r值再求平均值。
4.合理选择标度:为使图线分布空间大,如图2所示,纵坐标可以不从零开始,如此图线和横轴的交点不再是短路电流,电源的内阻不能用r=EI短确定,应根据r=⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔUΔI确定。
图2误差分析①用图象法求E和r时作图不准确。
②由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。
8.某研究小组收集了手机中的锂电池。
为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红同学设计了如下列图的电路图来“测电源电动势和内阻〞,图中R2为电阻箱。
根据测量数据作出图象,如下列图。
〔1〕假设该图线的斜率为k,纵轴截距为b,如此该锂电池的电动势E=________,内阻r=________〔用k、b表示〕。
〔2〕上述方法测出的数据与真实值比拟,测量出的内阻_____________〔填“偏大〞或“偏小〞〕,造成此系统误差主要原因是__________________________【答案】偏小电压表的分流作用【解析】〔1〕不考虑电压表分流作用,电路的电流根据闭合电路欧姆定律,有,联立得,如此图像斜率,纵轴截距,所以,〔2〕考虑电压表的分流作用,写出闭合电路欧姆定律,其中是电压表内阻与电源内阻并联之后的电阻,此为我们实验的测量值,所以比真实值小。
高三物理二轮复习教案5篇
高三物理二轮复习教案5篇.教案不能面面俱到、大而全,而应该是在学科基本的知识框架基础上,对当前急需解决的问题进行研究、探索、阐述,能够体现教师对相关学科有价值的学术观点及研究心得。
这里由小编给大家分享高三物理二轮复习教案,方便大家学习。
高三物理二轮复习教案篇1一、引入新课演示实验:让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。
教师:物块为什么可以做匀速圆周运动?这节课我们就来研究这个问题。
(设计意图:从实验引入,激发学生的好奇心,活跃课堂气氛。
)二、新课教学向心力1.向心力的概念学生:在教师引导下对物块进行受力分析:物块受到重力、摩擦力与支持力。
教师:物块所受到的合力是什么?学生:重力与支持力相互抵消,合力就是摩擦力。
教师:这个合力具有怎样的特点?学生:思考并回答:方向指向圆周运动的圆心。
教师:得出向心力的定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
(做好新旧知识的衔接,使概念的得出自然、流畅。
)2.感受向心力学生:学生手拉着细绳的一端,使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。
教师:钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动,什么力使钢球做圆周运动?学生:对钢球进行受力分析,发现拉力使钢球做圆周运动。
(设计意图:利用常见的小实验,让学生亲身体验,增强学生对向心力的感性认识。
)教师:也就是说,钢球受到的拉力充当圆周运动的向心力。
大家动手实验并猜想:拉力的大小与什么因素有关?学生:动手体验并猜想:拉力的大小可能与钢球的质量m、线速度的v、角速度高三物理二轮复习教案篇2[教学要求]1、力的示意图2、力的分类[重点难点]1、力的分类[教学要求]1、力的示意图:(表示力的意思的图,一为逗乐,二为揭示物体名词的命名方式)用有向线段表示力的方向和作用点的图,叫做力的示意图。
(力的图示和力的示意图的区别在于,力的图示除表示力的方向和作用点外,还表示力的大小。
即力的大小、方向、作用点,正好是力的三要素。
而力的示意图中并不表示力的大小)2、力的分类(力有许多种分类方式,比如力可以分成接触力和非接触力。
高三物理一轮二轮复习选修3-3教案讲义(含答案)
分子动理论考点一 物体是由大量分子组成的 1.物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小①分子的直径(视为球模型):数量级为10-10m ;②分子的质量:数量级为10-26kg. (2)阿伏加德罗常数①1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数.通常可取N A =6.02×1023 mol -1;②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.2.微观量与宏观量微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0. 宏观量:物体的体积V 、摩尔体积V m 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ. 3.关系(1)分子的质量:m 0=M N A =ρV mN A (所有)(2)分子的体积:V 0=V m N A =MρN A(固液)(3)物体所含的分子数:N =V V m ·N A =mρV m ·N A 或N=m M ·N A =ρVM ·N A . 4.两种模型(1)球体模型直径为d = 36V 0π.(2)立方体模型边长为d =3V 0.【典例剖析】例1.(多选)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为m 和V 0,则阿伏加德罗常数N A 不可以表示为( ) A .N A =V V 0B .N A =ρV mC .N A =M mD .N A =MρV 0例2.阿伏加德罗常数为N A ,铜的摩尔质量为M ,铜的密度是ρ,则下列判断正确的是( ) A .1m 3铜中含有原子数目是ρN A MB .1kg 铜含有原子数目是ρN AC .一个铜原子的质量为M ρN AD .1个铜原子占有的体积是MN A ρ例3.钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3),摩尔质量为M (单位为g/mol ),阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉=0.2克,则( ) A .a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10−3aN AMB .a 克拉钻石所含有的分子数为aN A MC .每个钻石分子直径的表达式为 √6M×10−3N A ρπ3(单位为m )D .每个钻石分子直径的表达式为 √6MN A ρπ(单位为m )例4.2015年2月,美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统,使太阳能取代石油成为可能.假设该“人造树叶”工作一段时间后,能将10-6g 的水分解为氢气和氧气.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3,摩尔质量M =1.8×10-2kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol -1.试求:(结果均保留一位有效数字) (1)被分解的水中含有水分子的总数N ; (2)一个水分子的体积V 0.1.(多选)某气体的摩尔质量为M mol ,摩尔体积为V mol ,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m 和V 0,则阿伏加德罗常数N A 不可表示为( ) A .N A =M mol m B .N A =V mol V 0 C .N A =ρV molmD .N A =M mol ρV 0 E .N A =m M mol2.某固体物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A ,则每个分子的质量和体积V 内所含的分子数以及分子直径分别是( ) A .MN A,N A ρV M,√6M πρN A3B .MN A,N A M ρV,√6MπρN A3C .MN A,N A ρV M,√6M ρπN A3D .MN A,N A ρV M,√6MπρNA33.(多选)设某物质的密度为ρ,其摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,已知这种物质的样品的质量为m,则下列表示微观量的式子中正确的是()A.该样品物质中含有的分子数为mMN AB.该样品物质中每个分子的质量为mN AC.若将该样品物质分子看成球体,则每个分子的直径为√6MπρN A3D.若将该样品物质分子看成立方体,则相邻两个分子间的距离为√MρN A3考点二布朗运动与分子热运动1.扩散现象①定义:不同物质能够彼此进入对方的现象;②实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象,温度越高,扩散现象越明显.2.布朗运动①定义:悬浮在液体中的小颗粒的永不停息的无规则运动;②实质:布朗运动反映了液体分子的无规则运动;③特点:颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越剧烈.3.热运动①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动;②特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越激烈.【典例剖析】例1.(多选)关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A.布朗运动就是热运动B.布朗运动的激烈程度与悬浮颗粒的大小有关,说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关C.布朗运动虽不是分子运动,但它能反映分子的运动特征D.布朗运动的激烈程度与温度有关,这说明分子运动的激烈程度与温度有关例2.(多选)关于扩散现象,下列说法正确的是( ) A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生例3.关于布朗运动,下列说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.布朗运动说明了组成小颗粒的分子在做无规则运动C.温度越低布朗运动越激烈D.布朗运动间接说明了液体分子在做无规则运动1.以下关于布朗运动的说法正确的是( ) A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C.一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚.这说明温度越高布朗运动越激烈D.在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油分子在做无规则运动2.(多选)关于扩散现象,下列说法正确的是( )A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的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3.关于布朗运动,下列说法中正确的是()A.布朗运动就是分子的运动B.布朗运动是组成固体颗粒的分子无规则运动的反映C.布朗运动是液体分子无规则运动的反映D.阳光从缝隙射入房间,从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动考点三分子间同时存在引力和斥力1.物质分子间存在空隙,分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出的分子力是引力和斥力的合力;2.分子力随分子间距离变化的关系:分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化得快;3.分子力与分子间距离的关系图线由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知:①当r=r0时,F引=F斥,分子力为零;②当r>r0时,F引>F斥,分子力表现为引力;③当r<r0时,F引<F斥,分子力表现为斥力;④当分子间距离大于10r0(约为10-9 m)时,分子力很弱,可以忽略不计.考点四内能1.分子动能(1)意义:分子动能是分子热运动所具有的动能;(2)分子平均动能:所有分子动能的平均值.温度是分子平均动能的标志.2.分子势能:由分子间相对位置决定的能,在宏观上分子势能与物体体积有关,在微观上与分子间的距离有关.3.物体的内能(1)内能:物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和.(2)决定因素:温度、体积和物质的量.分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p=0).(1)当r>r0时,分子力表现为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增加.(2)当r<r0时,分子力表现为斥力,当r减小时,分子力做负功,分子势能增加.(3)当r=r0时,分子势能最小.【典例剖析】例1.下列说法正确的是( )A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动B.扩散现象表明,分子在永不停息地运动C.当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小D.当分子间距等于r0时,分子间的引力和斥力都为零例2.(多选)关于分子力,下列说法中正确的是( ) A.碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用B.将两块铅压紧以后能连在一块,说明分子间存在引力C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在引力D.固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力例3.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( )A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大D.分子动能和势能之和在整个过程中不变例4.(多选)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距的变化而变化,则下列说法正确的是( )A.分子间引力随分子间距的增大而减小B.分子间斥力随分子间距的减小而增大C.分子间相互作用力随分子间距的增大而减小D.当r<r0时,分子间作用力随分子间距的减小而增大E.当r>r0时,分子间作用力随分子间距的增大而减小例5.(多选)如图所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象,由此可知()A.ab表示引力图线B.cd表示引力图线C.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子力一定为零D.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子势能一定最小E.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子势能一定为零例6.(多选)以下说法正确的是( )A.温度低的物体内能一定小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加例7.(多选)对内能的理解,下列说法正确的是()A.系统的内能是由系统的状态决定的B.做功可以改变系统的内能,但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能C.不计分子之间的分子势能,质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能D.1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能例8.(多选)下列说法正确的是()A.理想气体吸热后温度一定升高B.可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比,平均动能一定相等,内能一定不相等C.某理想气体的摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为N A,则该理想气体单个的分子体积为V0N AD.甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中,分子引力与分子斥力都增大,分子势能先减小后增大E.扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动1.下列说法中正确的是()A.分子间距离增大时,分子间作用力减小B.打碎的玻璃片不能拼合粘在一起,说明分子间只有斥力C.给自行车轮胎打气越来越费力,说明气体分子间有斥力D.高压下的油会透过钢板渗出,说明分子间有间隙2.(多选)关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是( )A.在10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力B.分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小D.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢3.(多选)关于分子间的作用力,下列说法正确的是( )A.分子之间的斥力和引力同时存在B.分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C.分子之间的距离减小时,分子力一定做正功D.分子之间的距离增大时,分子势能一定减小4.如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远a处由静止释放,在分子力的作用下靠近甲.乙在b点合外力表现为引力,且为引力最大处,d 点是分子靠得最近处.则下列说法正确的是( )A.乙分子在a点势能最小B.乙分子在b点动能最大C.乙分子在c点动能最大D.乙分子在d点加速度为零5.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0,相距很远的两分子仅在分子力作用下,由静止开始相互接近。
新课程选修3-3高三物理复习教案
选修3-3分子运动论固体、液体和气体热力学基础分子运动论分子热运动 能量守恒,近年高考主要考查布朗运动、内能、内能的改变、能的转化和守恒定律及微观物理概念.纵观近年高考试题,与本章内容相关的试题主要为选择题,难度属中档及以下。
专题一.分子运动论◎ 知识梳理◎ ⒈物质由大量分子组成,物质由原子、分子、离子组成,在这里我们把原子、分子、离子统统看成分子、分子的线度(直径),分子的质量等微观量都很小。
除一些有机物大分子外,一般分子的线度(直径)的数量级是10-10m ;质量的数量级是10-27~10-26kg ,1摩尔任何物质都含有6.02×1023个分子,我们把6.02×1023mol -1叫阿伏伽德罗常数,阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁,由于分子的线度(直径),质量都很小,无法用常规方法直接测量,但可以通过测出相应的宏观量,应用阿伏伽德罗常数间接求出有关分子的微观量,设单个分子的体积为V o ,分子线度(直径)为d ,分子质量为m o ;物质的体积为V 、摩尔体积是V m ,物质的质量为M 、摩尔质量为M m ,物质的密度为ρ,物质所含分子数为n ,则可用阿伏伽德罗常数N 进行以下计算。
①计算分子质量m o =M m /N 。
②计算分子体积V o =V m /N=M n /ρN 。
③计算物质所含的分子数N ρV M N M ρV N V V N M M n mm m m ⋅=⋅=⋅=⋅=。
由于M=ρV 的公式不适应于气体,所以上述导出式子中凡用过的公式的均不适应于气体,只适用于固体和液体。
④计算分子的线度(直径),分子的模型有两种:球模型和立方体模型,前者常用来讨论分子间的相互作用及分子的运动,后者常用来讨论分子占有的空间及分子的线度(直径),当分子看为球体模型时,分子线度(直径)3o /π6V d =;立方体模型时3o V d =。
◎ 例题评析【例1】 利用油膜法可以粗略测定油酸分子的直径,把纯的油酸配置成1/500的油酸酒精溶液,用注射器滴出油酸酒精液滴,已知1毫升油酸酒精溶液可以滴出150滴,取其中的一滴滴在平静的水面上,测出其面积为225平方厘米,试计算油酸分子的直径。
高考物理二轮复习选考部分复习导学案(无答案)选修3-3(2021学年)
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选修3—3复习1.(2016·江苏高考)(1)在高原地区烧水需要使用高压锅,水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却,在冷却过程中,锅内水蒸气的变化情况为。
A.压强变小B。
压强不变C。
一直是饱和汽D。
变为未饱和汽(2)如甲所示,在斯特林循环的p-V 图象中,一定质量理想气体从状态 A 依次经过状态B、C 和D后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成。
B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目(选填“增大”“减小"或“不变”),状态 A 和状态 D 的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示,则状态 A 对应的是(选填“①”或“②”)。
(3)如图甲所示,在A→B和D→A的过程中,气体放出的热量分别为4J 和20J, 在B→C和C→D的过程中,气体吸收的热量分别为20 J 和12 J。
求气体完成一次循环对外界所做的功。
2.(2017·江苏高考)(1)一定质量的理想气体从状态A经过状态B 变化到状态C,其V-T 图象如图所示。
下列说法正确的有。
A。
A→B的过程中,气体对外界做功B.A→B的过程中,气体放出热量C。
B→C的过程中,气体压强不变D。
高三物理第三轮复习方案及配档安排复习课程
高三物理第二轮及后期复习方案及配档安排距离高考还有30天,复习进入关键阶段,以后复习中,应以专题复习为主,突出知识的横向联系与延伸、拓展,在解题方法和技巧上下工夫,提高解决问题的能力,使学生在第一轮复习的基础上,学科素质得以明显提升。
总体要求:依据物理学科特点定好复习计划、体现二轮复习模式与方法,针对高考要求编写出适合二轮复习的内容,,落到实处,指导学生进行有效复习。
任务目标:巩固基础知识,完善认知结构,提高应考能力。
复习方式:专项训练+综合模拟训练。
一.综合模拟训练,逐步提高综合能力在后期复习期间适当穿插综合模拟训练,切忌过多过滥,以一周一次为宜,使学生熟练掌握高考试卷的结构特点及应答策略。
对于文理综合的模拟训练,要适度强化,但也要严格控制训练量,要充分发挥教研组的作用,相关学科要搞好集体研究,确保组卷高站位、批阅高效率、分析讲评高质量、学生指导科学一致,要特别关注学生答题节奏的研究与指导,引导学生尽快掌握适合自己的答题方法与节奏。
要重视提炼各类题型的解题思路和方法。
专题复习的根本目的在于帮助学生掌握分析问题、解决问题的基本思路和基本方法。
要认真研究高考各类题型,尤其要突出关注2016年考试说明中题型示例,搞好针对性研究,对每类题型都要搞好针对性练习与讲评,引导学生提炼出不同题型的规范解题思路、方法和技巧,并熟练掌握,提高学生的答题能力和水平。
1.关注相关重点、热点问题的复习。
高考试题的命制越来越强调“能力立意”“素养立意”的要求,更加重视新课改精神的落实与实践,重视迁移综合,突出表达应用;考试素材体现时代脉搏,与学生生活背景相关,面向社会发展,面向科技进步;强调学生将所学知识运用于实际,增加开放性题目,弘扬创新精神,强调问题探究等等,二轮复习备考中对上述问题应给予足够的重视。
2.专题训练专题训练与专题复习交叉进行。
当一个专题或几个相关专题结束后,应及时进行过关检测,诊断前期复习的得失。
专题训练要在提高训练质量上下工夫,要在规范组织、限时训练上下功夫。
高三物理第三轮复习方案及配档安排教学教材
高三物理第三轮复习方案及配档安排高三物理第二轮及后期复习方案及配档安排距离高考还有30天,复习进入关键阶段,以后复习中,应以专题复习为主,突出知识的横向联系与延伸、拓展,在解题方法和技巧上下工夫,提高解决问题的能力,使学生在第一轮复习的基础上,学科素质得以明显提升。
总体要求:依据物理学科特点定好复习计划、体现二轮复习模式与方法,针对高考要求编写出适合二轮复习的内容,,落到实处,指导学生进行有效复习。
任务目标:巩固基础知识,完善认知结构,提高应考能力。
复习方式:专项训练+综合模拟训练。
一.综合模拟训练,逐步提高综合能力在后期复习期间适当穿插综合模拟训练,切忌过多过滥,以一周一次为宜,使学生熟练掌握高考试卷的结构特点及应答策略。
对于文理综合的模拟训练,要适度强化,但也要严格控制训练量,要充分发挥教研组的作用,相关学科要搞好集体研究,确保组卷高站位、批阅高效率、分析讲评高质量、学生指导科学一致,要特别关注学生答题节奏的研究与指导,引导学生尽快掌握适合自己的答题方法与节奏。
要重视提炼各类题型的解题思路和方法。
专题复习的根本目的在于帮助学生掌握分析问题、解决问题的基本思路和基本方法。
要认真研究高考各类题型,尤其要突出关注2016年考试说明中题型示例,搞好针对性研究,对每类题型都要搞好针对性练习与讲评,引导学生提炼出不同题型的规范解题思路、方法和技巧,并熟练掌握,提高学生的答题能力和水平。
1.关注相关重点、热点问题的复习。
高考试题的命制越来越强调“能力立意”“素养立意”的要求,更加重视新课改精神的落实与实践,重视迁移综合,突出表达应用;考试素材体现时代脉搏,与学生生活背景相关,面向社会发展,面向科技进步;强调学生将所学知识运用于实际,增加开放性题目,弘扬创新精神,强调问题探究等等,二轮复习备考中对上述问题应给予足够的重视。
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历届高考物理二轮复习 选考3-3 教案 Word版含答案
1.(2015·新课标全国)关于扩散现象,下列说法正确的是() A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的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解析根据分子动理论,温度越高,扩散进行得越快,故A项正确;扩散现象不是化学反应,故B项错误;扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,故C项正确;扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,故D项正确;液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的,是液体分子无规则运动产生的,故E项错误.命题立意分子动理论2.(2015·东城区二练)下列说法中正确的是()A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.液体中悬浮微粒越大,布朗运动越显著C.分子间的引力总是大于斥力D.分子间同时存在引力和斥力答案 D解析悬浮微粒的无规则运动叫做布朗运动,A项错误;悬浮颗粒越小,布朗运动越明显,B项错误;分子间的引力可以大于斥力也可以小于斥力,C项错误;分子间同时存在引力和斥力,D项正确.命题立意考查布朗运动和分子间作用力的特点3.(2015·枣庄八中模拟)下列说法正确的是()A.液体的分子势能与体积有关B.空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力C.饱和蒸汽是指液体不再蒸发,蒸汽不再液化时的状态D.布朗运动表明了分子越小,分子运动越剧烈E.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性答案ABE解析A项,分子的势能与分子间的距离有关,则就与液体的体积有关,故A项正确.B项,空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力,液体表面有收缩的趋势而形成的,故B项正确.C项,饱和蒸汽是指液体蒸发与蒸汽液化相平衡的状态,液体仍在蒸发,蒸汽仍在液化,故C项错误.D项,布朗运动是液体分子无规则运动的反映,它不是分子运动.故D项错误.E项,液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性,故E项正确.故选A、B、E项.命题立意本题旨在考查分子势能、布朗运动、晶体、非晶体4.(2015·吉林三模)下列说法正确的是()A.一定质量的气体,在体积不变时,分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小B.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大C.空调既能制热又能制冷,说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向D.外界对气体做功时,其内能一定会增大E.生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成答案ACE解析A项,一定量的气体,在体积不变时,温度降低,压强减小,根据气体压强原理知道分子每秒平均碰撞次数也减小,故A项正确;B项,晶体都有固定的熔点,故B错误;C项,根据热力学第二定律,热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体,故C项正确;D项,根据热力学第一定律,外界对气体做功同时气体放热,则内能不一定增大,故D项错误;E 项,生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,故E项正确.故选A、C、E项.命题立意本题旨在考查封闭气体压强;扩散、热力学第一定律、晶体和非晶体5.(双选)(2015·德州二模)下列说法中正确的是()A.用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞,这说明气体分子间有斥力B.物体体积增大时,分子间距增大,分子间势能也增大C.热量可以从低温物体传递到高温物体D.对物体做功,物体的内能可能减小E.物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能答案CD解析用打气筒给自行车充气,越打越费劲,是由于内外气体的压强差造成的;分子势能随距离增大先减小后增加,再减小;热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,在一定的条件下能从低温物体传递到高温物体;改变内能的方式有做功和热传递;物体中所有分子的热运动动能与所有分子势能的总和叫做物体的内能.A项,用打气筒给自行车充气,越打越费劲,是由于内外气体的压强差造成的.故A项错误;B项,分子势能随距离增大先减小后增加,再减小,故两个分子的间距减小,分子间的势能可能减小,故B 项错误;C项,热量可以在一定的条件下从低温物体传递到高温物体,故C项正确;D项,由ΔU=W+Q可知系统吸收热量后,若系统对外做功,则内能不一定增加,故D项正确.E项,物体中所有分子的热运动动能与所有分子势能的总和叫做物体的内能.故E项错误.命题立意本题旨在考查分子间的作用力;物体的内能6.(2015·龙岩综测)对下列物理现象进行解释,其中正确的是()A.墨水滴入水中出现扩散现象,这是分子无规则运动的结果B.“破镜不能重圆”,是因为接触部分的分子间斥力大于引力C.纤细小虫能停在平静的液面上,是由于其受到浮力作用的结果D.用热针尖接触金属表面的石蜡,熔解区域呈圆形,这是晶体各向异性的表现答案 A解析A项,墨水滴入水中出现扩散现象,这是分子无规则运动的结果,故A项正确;B项,“破镜不能重圆”,这是因为镜破处分子间的距离太大了,超过分子直径10倍,分子间作用力几乎不存在了,故B项错误;C项,纤细小虫能停在平静的液面上,是由于受到张力的作用,而不是浮力,故C项错误;D项,热针尖接触金属表面的石蜡,熔解区域呈圆形,这是非晶体各向同性的表现,故D项错误.故选A项.命题立意本题旨在考查分子间的相互作用力、布朗运动、晶体和非晶体7.(2014·新课标全国Ⅱ)下列说法正确的是()A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中水蒸发吸热的结果答案BCE解析悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动,A项错误;空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果,B项正确;彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,C项正确;高原地区水的沸点较低,是由于高原地区气压低,故水的沸点也较低,D项错误;干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是由于湿泡外纱布中水蒸发吸收热量,使湿泡的温度降低的缘故,E项正确.8.(2014·福建)图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图像,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C,设A、B、C状态对应的温度分别为T A、T B、T C,则下列关系式中正确的是() A.T A<T B,T B<T C B.T A>T B,T B=T CC.T A>T B,T B<T C D.T A=T B,T B>T C答案 C解析从A到B属于等容变化p AT A=p BT B,因为p A>p B,所以T A>T B,排除A、D项;从B到C属于等压变化V BT B=V CT C,因为V C>V B,所以T C>T B,排除D项,C项正确.命题立意理想气体状态方程9.(2015·苏锡常镇四市二调)某种油酸密度为ρ、摩尔质量为M、油酸分子直径为d,将该油酸稀释为体积浓度为1n的油酸酒精溶液,用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜,已知一滴油酸酒精溶液的体积为V.若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成球形,则油分子的体积为πd36,求:(1)一滴油酸在水面上形成的面积;(2)阿伏加德罗常数N A的表达式.答案(1)一滴油酸在水面上形成的面积是V nd;(2)阿伏加德罗常数N A的表达式是N A=6M πρd3.解析(1)将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出1滴此溶液的体积.则用1滴此溶液的体积除以油酸分子的直径,等于1滴此溶液的面积.(2)根据摩尔质量与密度,求出摩尔体积,然后与单个分子的体积的比值,即为阿伏伽德罗常数.①一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积Vn,水面上的面积S=Vnd②油酸的摩尔体积为V A=M ρ阿伏加德罗常数为N A=V AV0=6Mπρd3命题立意本题旨在考查油膜法测分子直径实验的原理和计算10.(2014·上海)如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中.当温度为280 K时,被封闭的气柱长L=22 cm,两边水银柱高度差h=16 cm,大气压强p0=76 cmHg.(1)为使左端水银面下降3 cm,封闭气体温度应变为多少?(2)封闭气体的温度重新回到280 K后,为使封闭气柱长度变为20 cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?答案(1)350 K(2)10 cm解析(1)初态压强p1=(76-16)cmHg=60 cmHg末态时左右水银面高度差为(16-2×3) cm=10 cm,压强p2=(76-10)cmHg=66 cmHg由理想气体状态方程:p1V1T1=p2V2T2解得T2=p2V2T1p1V1=66×2560×22×280 K=350 K(2)设加入的水银高度为l,末态时左右水银面高度差h ′=(16+2×2)-l由玻意耳定律:p 1V 1=p 3V 3式中p 3=76-(20-l )解得l =10 cm 11.(2014·海南)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分;达到平衡时,这两部分气体的体积相等,上部气体的压强为p Ⅰ0,如图(a)所示,若将气缸缓慢倒置,再次达到平衡时,上下两部分气体的体积之比为3∶1,如图(b)所示.设外界温度不变,已知活塞面积为S ,重力加速度大小为g ,求活塞的质量.答案 4p Ⅰ0S 5g解析 设活塞的质量为m ,汽缸倒置前下部气体的压强为p Ⅱ0,倒置后上下气体的压强分别为p Ⅱ、p Ⅰ,由力的平衡条件,得p Ⅱ0=p Ⅰ0+mg S ,p Ⅰ=p Ⅱ+mg S ,倒置过程中,两部分气体均经历等温过程,设气体的总体积为V 0,由玻意耳定律,得p Ⅰ0V 02=p ⅠV 04,p Ⅱ0V 02=p Ⅱ3V 04解得m =4p Ⅰ0S 5g12.(2015·宿迁市三校检测)一定质量的理想气体,状态从A →B →C →D →A 的变化过程可用如图所示的p -V 图线描述,其中D →A 为等温线,气体在状态A 时温度为T A =300 K ,试求:(1)气体在状态C 时的温度T C ;(2)若气体在AB 过程中吸热1 000 J ,则在AB 过程中气体内能如何变化?变化了多少?答案 (1)375 K (2)内能增加,增加了400 J解析 (1)D →A 为等温线,则T A =T D =300 K ,C 到D 过程由盖·吕萨克定律,得V C T C =V D T D所以T C =375 K(2)A 到B 过程压强不变,由W =p ΔV =2×105×3×10-3 J =600 J由热力学第一定律,得ΔU =Q +W =1 000 J -600 J =400 J则气体内能增加,增加了400 J命题立意 本题旨在考查理想气体的状态方程13.(2015·济南一模)如图所示,U形管左端封闭,右端开口,左管横截面积为右管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为26 cm、温度为280 K的空气柱,左右两管水银面高度差为36 cm,外界大气压为76 cmHg.若给左管的封闭气体加热,使管内气柱长度变为30 cm,则此时左管内气体的温度为多少?答案420 K命题立意本题旨在考查理想气体的状态方程解析以封闭气体为研究对象,设左管横截面积为S,当左管封闭的气柱长度变为30 cm时,左管水银柱下降4 cm,右管水银柱上升8 cm,即两端水银柱高度差为:h′=24 cm由题意得V1=L1S=26S,p1=p0-h1=76 cmHg-36 cmHg=40 cmHg,T1=280 K,p2=p0-h′=52 cmHg,V2=L2S=30S由理想气体状态方程:p1V1T1=p2V2T2解得T2=420 K所以左管内气体的温度为420 K.。
版《考前三个月》高考物理(通用)大二轮专题复习课件选修3-3 热学
与分子间距 离的关系
本 学 案 栏 目 开 关
当分子间的距离 r > r0 如果取两个分子间相 时,分子间的作用力表 距 无 穷 远 时 ( 此 时 分 说明 现为引力,分子间的距 子间作用力可忽略不 离增大时,分子力做负 计)的分子势能为零, 功,因此分子势能随分 分子势能 Ep 与分子
子间距离的增大而增 大.当分子间的距离 r< 间距离 r 的关系可 r0 时,分子间的作用力表 用如图所示的曲线 说明 现为斥力,分子间的距离 表示. 由图线可知, 减小时,分子力做负功, 当 r=r0 时而增大.
本 学 案 栏 目 开 关
解析
虽然扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,但
扩散现象和布朗运动只是热运动的证明和间接反映,所以它们 不能叫做热运动,故选项 A 错误;
扩散现象说明分子间有空隙,故选项 B 错误; 给自行车轮胎打气,越来越费力,主要是由于打气过程中分子 间斥力逐渐增大的缘故,但分子间引力也是逐渐增大的,故选 项 C 错误; 分子热运动的平均动能与温度有关,分子势能与物体的体积有 关,物体中所含分子的多少与物质的量有关,而物体的内能是 物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和,故选项 D 正 确.
答案 D
本 学 案 栏 目 开 关
2.如图 2 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 A.ab 为斥力曲线,cd 为引力曲线 B.ab 为引力曲线,cd 为斥力曲线 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.随着两个分子距离的增大,分子势能一定增大
本 学 案 栏 目 开 关
精品2019届高考物理二轮复习专题17选考3-3学案
专题17 选考3-3考题一热学的基本知识1.分子动理论知识结构2.两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体):一个分子的体积V0=43π(d2)3=16πd3,d为分子的直径.(2)立方体模型(适用于气体):一个分子占据的平均空间V0=d3,d为分子间的距离.3.阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁,计算时要注意抓住与其相关的三个量:摩尔质量、摩尔体积和物质的量.4.固体和液体(1)晶体和非晶体比较晶体非晶体单晶体多晶体形状规则不规则不规则熔点固定固定不固定特性各向异性各向同性各向同性(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质,既可以流动,又可以表现出单晶体的分子排列特点,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有收缩到球形的趋势,表面张力的方向跟液面相切.(4)饱和汽压的特点液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关.(5)相对湿度某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的百分比.即:B=pp s×100%.例1 下列说法正确的是( )A.随着科学技术的不断进步,总有一天能实现热量自发地从低温物体传到高温物体B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关C.不具有规则几何形状的物体一定不是晶体D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢E.温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越小,布朗运动越明显解析根据热力学第二定律知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,故A错误;气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关,故B正确;多晶体也没有规则的几何形状,故C错误;相对湿度为空气中水蒸气的压强与相同温度下水的饱和汽压的百分比;在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢,故D正确;温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越小,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,冲力越不平衡,布朗运动越明显,故E正确.故选B、D、E.答案BDE变式训练1.下列说法正确的是( )A.一定质量的理想气体,在体积不变时,分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小B.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大C.空调既能制热又能制冷,说明热量可以从低温物体向高温物体传递D.外界对气体做功时,其内能一定会增大E.生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成答案ACE解析气体的压强是由大量分子对器壁的碰撞而产生的,它包含两方面的原因:分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数和每一次的平均撞击力.气体的温度降低时,分子的平均动能减小,故在体积不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减小,故A正确;晶体有固定的熔点,故晶体熔化时温度不变,故分子平均动能一定不变,故B错误;根据热力学第二定律知热量只能够自发地从高温物体传到低温物体,但也可以通过热机做功实现从低温物体传到高温物体,空调的工作过程表明热量可以从低温物体向高温物体传递,故C正确;根据热力学第一定律可知,当外界对气体做功的同时对外放热,其内能可能增大、减小或不变,故D错误;生产半导体器件掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,故E正确.故选A、C、E.2.根据分子动理论、温度和内能的基本观点,下列说法正确的是( )A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动B.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大C.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度D.当分子间距等于r0时,分子间的引力和斥力都为零E.两个分子间的距离为r0时,分子势能最小答案BCE解析布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,它说明液体分子永不停息地做无规则运动,故A错误;温度高的物体的内能不一定大,还与体积、分子数有关,但分子的平均动能一定大,故B正确;热平衡表示没有热量交换,而没有热量交换表示两者的温度是一样的,故C正确;当分子间距等于r0时,分子间的引力和斥力相等,合力为零,故D错误;当两个分子间的距离为r0时,分子力为零,由此位置距离减小,分子力表现为斥力,做负功,分子势能增大;若距离增大,则分子力表现为引力,也做负功,分子势能也增大,故平衡位置分子势能最小,故E正确.故选B、C、E.3.下列说法中正确的是( )A.晶体一定具有各向异性,非晶体一定具有各向同性B.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同C.液晶既像液体一样具有流动性,又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性D.随着分子间距离的增大,分子间作用力减小,分子势能也减小E.当附着层中液体分子比液体内部稀疏时,液体与固体之间就表现为不浸润现象答案BCE解析只有单晶体具有各向异性,而多晶体是各向同性的,故A错误;内能与物体的温度、体积、分子数等因素有关,内能不同,温度可能相同,则分子热运动的平均动能可能相同,故B正确;液晶即液态晶体,既像液体一样具有流动性,又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性,故C正确;随着分子间距离的增大,分子势能不一定减小,当分子力表现为引力时,分子力做负功,分子势能增大,故D错误;当附着层中液体分子比液体内部稀疏时,附着层内的分子之间的作用力表现为引力,液体与固体之间就表现为不浸润现象,故E正确.故选B、C、E.4.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A.一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和B.一定量100 °C的水变成100 °C的水蒸气,其分子之间的势能增加C.气体如果失去了容器的约束就会散开,这主要是因为气体分子之间存在势能的缘故D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大E.饱和汽压随温度的升高而增大,与体积无关答案ABE解析内能包括分子动能和分子势能;故一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故A正确;一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,温度不变,所以水的分子动能不变,在此过程中吸收的热量增大了分子势能,所以其分子之间的势能增加,故B正确;气体如果失去了容器的约束就会散开,是因为分子间距较大,相互的作用力很微弱,而且分子永不停息地做无规则运动,所以气体分子可以自由扩散,故C错误;如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,但是若体积同时增大,则单位时间碰撞到单位面积上的分子数可能减少,压强不一定增大,故D错误;饱和汽压与温度有关,随温度的升高而增大,与体积无关,故E正确.故选A、B、E.考题二气体实验定律的应用1.热力学定律与气体实验定律知识结构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2 如图1所示,用一个绝热活塞将绝热容器平均分成A 、B 两部分,用控制阀K 固定活塞,开始时A 、B 两部分气体的温度都是20 ℃,压强都是1.0×105Pa ,保持A 体积不变,给电热丝通电,使气体A 的温度升高到60 ℃,求:图1(1)气体A 的压强是多少?(2)保持气体A 的温度不变,拔出控制阀K ,活塞将向右移动压缩气体B ,平衡后气体B 的体积被压缩0.05倍,气体B 的温度是多少?解析(1)对A 部分气体,在加热的过程中发生等容变化,根据查理定律可得:p 0T 0=p 1T 1解得:p 1=p 0T 1T 0=1.0×105×273+60273+20Pa≈1.14×105Pa(2)拔出控制阀K ,活塞将向右移动压缩气体B .平衡后,气体A 发生等温变化根据玻意耳定律有:p 1V =p 2(V +0.05V )气体B 的压缩过程,根据理想气体状态方程有:p 0V T 0=p 2′V -0.05V T 2根据活塞受力平衡有:p 2=p 2′代入数据联立解得:T 2≈302.2 K ,即t 2=T 2-273=29.2 °C答案(1)1.14×105Pa(2)29.2 °C变式训练5.一定质量的理想气体体积V 与热力学温度T 的关系图象如图2所示,气体在状态A 时的压强p A =p 0,温度T A =T 0,线段AB 与V 轴平行,BC 的延长线过原点.求:图2(1)气体在状态B 时的压强p B ;(2)气体从状态A 变化到状态B 的过程中,对外界做的功为10 J ,该过程中气体吸收的热量为多少;(3)气体在状态C 时的压强p C 和温度T C . 答案(1)12p 0(2)10 J(3)12p 012T 0解析(1)A →B :等温变化p 0V 0=p B ×2V 0,解得p B =12p 0(2)A →B :ΔU =0 ΔU =Q +WQ =-W =10 J(3)B →C :等压变化,p C =p B =12p 0V B V C =T BT CT C =12T 06.如图3所示,两端封闭的U 型细玻璃管竖直放置,管内水银封闭了两段空气柱,初始时空气柱长度分别为l1= 10cm 、l 2=16 cm ,两管液面高度差为h =6 cm ,气体温度均为27 ℃,右管气体压强为p 2=76 cmHg ,热力学温度与摄氏温度的关系为T =t +273 K ,空气可视为理想气体.求:(结果保留到小数点后一位数字)图3(1)若保持两管气体温度不变,将装置以底边AB 为轴缓慢转动90°,求右管内空气柱的最终长度;(2)若保持右管气体温度不变,缓慢升高左管气体温度,求两边气体体积相同时,右管内气体的压强.答案(1)16.5 cm(2)93.5 cmHg解析(1)设左侧液面上升x ,由玻意耳定律得:左侧气体:p 1V 1=p 1′V 1′,70×10S =p 1′×(10-x )S 右侧气体:p 2V 2=p 2′V 2′,76×16S =p 2′×(16+x )Sp1′=p2′,由以上两式联立求解得:x≈0.5 cm右管内空气柱最终长度l2′=16.5 cm(2)右侧气体发生的是等温变化,由玻意耳定律得:p2V2=p3V3,76×16S=p3×13S解得:p3≈93.5 cmHg7.如图4所示,竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,缸内气体高度为2h.现在活塞上缓慢添加砂粒,直至缸内气体的高度变为h.然后再对汽缸缓慢加热,让活塞恰好回到原来位置.已知大气压强为p0,大气温度为T0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸壁间摩擦.求:图4(1)所添加砂粒的总质量;(2)活塞返回至原来位置时缸内气体的温度.答案(1)m+p0Sg(2)2T0解析(1)设添加砂粒的总质量为m0,最初气体压强为p1=p0+mg S添加砂粒后气体压强为p2=p0+m+m0gS该过程为等温变化,有p1S·2h=p2S·h解得m0=m+p0S g(2)设活塞回到原来位置时气体温度为T1,该过程为等压变化,有V1 T0=V2 T1解得T1=2T08.如图5所示,一竖直放置的、长为L的细管下端封闭,上端与大气(视为理想气体)相通,初始时管内气体温度为T1.现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭,该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出,平衡后管内上下两部分气柱长度比为1∶3.若将管内下部气体温度降至T2,在保持温度不变的条件下将管倒置,平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出).已知T1=52T2,大气压强为p0,重力加速度为g.求水银柱的长度h和水银的密度ρ.图5答案215L 105p 026gL解析设管内截面面积为S ,初始时气体压强为p 0,体积为V 0=LS注入水银后下部气体压强为p 1=p 0+ρgh体积为V 1=34(L -h )S由玻意耳定律有:p 0LS =(p 0+ρgh )×34(L -h )S将管倒置后,管内气体压强为p 2=p 0-ρgh体积为V 2=(L -h )S 由理想气体状态方程有:p 0LS T 1=p 0-ρgh L -h ST 2解得:h =215L ,ρ=105p 026gL考题三热力学第一定律与气体实验定律的组合1.应用气体实验定律的解题思路(1)选择对象——即某一定质量的理想气体;(2)找出参量——气体在始末状态的参量p 1、V 1、T 1及p 2、V 2、T 2;(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提;(4)列出方程——选用某一实验定律或气态方程,代入具体数值求解,并讨论结果的合理性.2.牢记以下几个结论(1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体;(2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的,压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密集程度有关;(3)做功和热传递都可以改变物体的内能,理想气体的内能只与温度有关;(4)温度变化时,意味着物体内分子的平均动能随之变化,并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化.3.对热力学第一定律的考查有定性判断和定量计算两种方式(1)定性判断.利用题中的条件和符号法则对W、Q、ΔU中的其中两个量做出准确的符号判断,然后利用ΔU=W+Q 对第三个量做出判断.(2)定量计算.一般计算等压变化过程的功,即W=p·ΔV,然后结合其他条件,利用ΔU=W+Q进行相关计算.(3)注意符号正负的规定.若研究对象为气体,对气体做功的正负由气体体积的变化决定.气体体积增大,气体对外界做功,W<0;气体的体积减小,外界对气体做功,W>0.例3 (1)关于热力学第二定律,下列说法正确的是( )A.热量能够自发地从高温物体传到低温物体B.不可能使热量从低温物体传向高温物体C.第二类永动机违背了热力学第二定律D.可以从单一热源吸收热量并使之完全变成功E.功转化为热的实际宏观过程是可逆过程(2)如图6所示,一个绝热的汽缸竖直放置,内有一个绝热且光滑的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,隔板将汽缸分成两部分,分别密封着两部分理想气体A和B.活塞的质量为m,横截面积为S,与隔板相距h.现通过电热丝缓慢加热气体,当A气体吸收热量Q时,活塞上升了h,此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0,重力加速度为g.图6①加热过程中,若A气体内能增加了ΔE1,求B气体内能增加量ΔE2;②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2.求此时添加砂粒的总质量Δm.[思维规范流程] (1)热力学第二定律表明热传递具有方向性,热量能够自发地从高温物体传到低温物体,故A正确;热量可以在一定的条件下从低温物体传向高温物体,故B错误;第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,故C正确;根据热力学第二定律:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响.可知在外界的作用下,从单一热库吸收热量,可以使之完全变成功,故D正确;功转化为热的过程可以自发地进行,而热转化为功的过程要在一定的条件下才能进行,即功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程,故E错误.(2)①B气体对外做功W=pSh=(p0S+mg)h(1分)由热力学第一定律得ΔE1+ΔE2=Q-W (1分)解得ΔE2=Q-(mg+p0S)h-ΔE1 (2分)②B气体的初状态p1=p0+mg SV1=2hS T1(2分)B气体的末状态p2=p0+m+ΔmgSV2=hS T2 (2分)由气态方程p1V1T1=p2V2T2(1分)解得Δm=(2T2T1-1)(Sp0g+m) (1分)变式训练9.(1)关于分子力,下列说法中正确的是( )A.碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用B.将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在引力D.固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力E.分子间的引力和斥力同时存在,都随分子间距离的增大而减小(2)如图7,一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸内,活塞质量为30 kg、横截面积S=100 cm2,活塞与汽缸间连着自然长度L=50 cm、劲度系数k=500 N/m的轻弹簧,活塞可沿汽缸壁无摩擦自由移动.初始时刻,汽缸内气体温度t=27 ℃,活塞距汽缸底部40 cm.现对汽缸内气体缓慢加热,使活塞上升30 cm.已知外界大气压p0=1.0×105 Pa,g=10 m/s2.求:汽缸内气体达到的温度.图7答案(1)BDE (2)T2=588 K或t2=315 ℃解析(1)分子间作用力发生作用的距离很小,碎片间的距离远大于分子力作用距离,因此打碎的玻璃不易拼合在一起,这不能说明是分子斥力的作用,故A错误;将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力,故B正确;扩散现象证明了分子不停地做无规则运动,不能证明分子间存在引力,故C错误;固体很难拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力,故D正确;分子间的引力和斥力总是同时存在,都随分子间距离的增大而减小,故E正确.(2)开始时,弹簧压缩的长度为:Δl1=0.1 mp1=p0+mg-kΔl1SV1=0.01×0.4 m3=4×10-3 m3T1=300 K对汽缸内气体缓慢加热后,弹簧伸长的长度为Δl2=0.2 mp2=p0+mg+kΔl2SV1=0.01×0.7 m3=7×10-3 m3 T2=?理想气体状态方程:p1V1T1=p2V2T2联立以上各式并代入数据,解得:T2=588 K或t2=315 ℃10.(1)下列说法正确的是( )A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量B.物体温度升高,物体内所有分子运动的速率均增加C.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体D.当分子间的距离增大时,分子之间的引力和斥力均同时减小,而分子势能一定增大E.生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成(2)已知竖直玻璃管总长为h,第一次向管内缓慢地添加一定量的水银,水银添加完成时,气柱长度变为34h,第二次再取与第一次相同质量的水银缓慢地添加在管内,整个过程水银未溢出玻璃管,外界大气压强保持不变.①求第二次水银添加完时气柱的长度.②若第二次水银添加完后,把玻璃管在竖直面内以底部为轴缓慢地沿顺时针方向旋转60°,求此时气柱长度.(水银未溢出玻璃管)答案(1)ACE (2)①0.6h②0.75h解析(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量,故A正确;温度是分子热运动平均动能的标志,物体温度升高,物体内分子热运动的平均动能增加,但不是每个分子的动能均增加,故B错误;热传递具有方向性,故热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体,故C正确;当分子间的距离增大时,分子之间的引力和斥力均同时减小,但斥力减小的更快,分子力的合力可能表现为引力,也可能表现为斥力;若是引力,分子势能增加;若是斥力,分子势能减小;故D错误;温度越高,扩散越快;故生产半导体器件时,若需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,故E正确.故选A、C、E.(2)①设开始时封闭气体压强为p0,每次添加的水银产生的压强为p,玻璃管的横截面积为S,气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p0hS=(p0+p)×34h×S设第二次水银添加完时空气柱长度为h′,由玻意耳定律得:p0hS=(p0+2p)h′S 联立解得:h′=0.6h;②把玻璃管在竖直面内缓慢的沿顺时针方向旋转60°时气体压强:p′=p0+2p sin 30°,气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p0hS=(p0+2p sin 30°)h″S,联立解得:h″=0.75h.11.(1)下列说法正确的是( )A.分子质量不同的两种气体,温度相同时其分子平均动能相同B.一定质量的气体,在体积膨胀的过程中,内能一定减小C.布朗运动表明,悬浮微粒周围的液体分子在做无规则运动D.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度就可以估算出气体分子的大小E.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大(2)如图8所示,左右两个容器的侧壁都是绝热的、底部都是导热的、横截面积均为S.左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭.两个容器的下端由容积可忽略的细管连通.容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气.大气的压强为p0,外部气温为T0=273 K保持不变,两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强均为0.1p0.系统平衡时,各气体柱的高度如图所示.现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度.用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h.氮气和氢气均可视为理想气体.求:图8①第二次平衡时氮气的体积;②水的温度.答案(1)ACE (2)①2.7hS②368.55 K解析(1)温度是分子的平均动能的标志,两种气体温度相同,它们分子的平均动能一定相同,故A正确;根据热力学第一定律,一定质量的气体在体积膨胀的过程中,即对外做功的同时,若吸收热量,物体的内能可能增大、减小或不变,故B错误;由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击,造成小微粒受到的冲力不平衡而引起小微粒的运动,故C正确;已知气体的密度,可以求出单位体积气体的质量,知道气体摩尔质量可以求出单位体积气体的物质的量,知道阿伏加德罗常数可以求出单位体积分子的个数,可以求出分子体积,求出分子间的平均距离,但无法求出其大小,故D错误;两个分子的间距从极近逐渐增大到10 r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大,故E正确.故选A、C、E.(2)①考虑氢气的等温过程,该过程的初态压强为p0,体积为hS,末态体积为0.8hS,设末态的压强为p,由玻意耳定律:p(0.8hS)=p0hS解得:p= 1.25p0活塞A从最高点被第一次推回平衡位置的过程是等温过程,该过程的初态压强为 1.1p0,体积为V,末态压强为p′,末态体积V′,则:p′=p+0.1p0=1.35p0,V′=2.2hS由玻意耳定律: 1.1p0V=p′V′得:V=2.7hS②活塞A从最初位置升到最高位置过程为等压过程,该过程的初态体积和温度分别为2hS和T0=273 K,末态体积为2.7hS,设末态温度为T,由盖—吕萨克定律:2hST0=2.7hST解得:T=368.55 K12.(1)下列说法正确的是( )A.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强B.液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离C.温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同D.密闭在汽缸里的一定质量理想气体发生等压膨胀时,单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少E.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值(2)如图9所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管,上部和下部的横截面积之比为2∶1,上管足够长,下管长度l=34 cm.在管内用长度h=4 cm的水银封闭一定质量的理想气体,气柱长度l1=20 cm.大气压强p0=76 cmHg,气体初始温度为T1=300 K.图9①若缓慢升高气体温度,使水银上端面到达粗管和细管交界处,求此时的温度T2;②继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管,求此时的温度T3.答案(1)BDE (2)①450 K②497.25 K解析(1)压强是由于分子的无规则运动撞击器壁产生的,故在失重状态下容器内的气体对器壁也有压强,故A错误;液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,则液体表面分子间的作用表现为相互吸引,所以存在表面张力,故B正确;温度相同的所有物体,其分子平均动能都相同,但由于分子质量不同,故平均速率不相同,故C错误;密闭在汽缸里的一定质量理想气体发生等压膨胀时,根据理想气体的状态方程pVT=C知,等压膨胀时气体的温度一定升高,气体分子的平均动能增大,则每一次对器壁的平均撞击力增大,而气体的压强不变,所以单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少,故D正确;影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值,故E正确.故选B、D、E.(2) ①气体做等压变化,l2=l-h=30 cm由盖—吕萨克定律:V1T1=V2T2。
物理总复习 专题十七 实验与探究高三全册物理教案
诚西郊市崇武区沿街学校专题十七实验与探究挖命题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题例如关联考点素养要素力学实验探究小车速度随时间是是变化的规律2020选考,17,5分2021.06学考,19,6分科学态度★★☆☆☆探究求合力的方法2020选考,17,5分2021选考,17,5分科学态度★★☆☆☆探究加速度与力、质量的关系2021选考,17,5分2021选考,17,5分2021.06学考,19,6分运动与互相作用观念★★★☆☆研究平抛运动2021.04选考,17,5分运动观念★★☆☆☆探究做功与物体速度变化的关系2021.04选考,17,5分2021.06学考,19,6分能量观念★★☆☆☆验证机械能守恒定律2021.04选考,17,5分2021.06学考,19,6分2021.04选考,17,5分能量观念★★★☆☆探究单摆周期与摆长的关系2020选考,21(1),2分2021选考,21(2),2分科学态度★★☆☆☆探究碰撞中的不变量2021选考,21(1),2分科学态度☆☆☆☆☆电学实验测绘小灯泡的伏安特性曲线2020选考,18,5分2021.04选考,18,5分2021选考,18,5分科学态度★★★☆☆探究导体电阻与其影响因2021.04选考,18,5分科学态度★★☆☆☆素(包括材料)的关系练习使用多用电表2021.04选考,18,5分2021.06学考,20,6分科学态度★★☆☆☆测定电池的电动势和内阻2021选考,18,5分2020选考,18,5分2021.06学考,20,6分科学态度★★★☆☆电磁感应实验探究电磁感应的产生条件-科学态度☆☆☆☆☆探究感应电流方向的规律2021.04选考,21(2),2分科学态度★★☆☆☆探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系2020选考,21(2),2分2021.04选考,21(1),2分科学态度★★★★☆光学实验测定玻璃的折射率2021选考,21,4分科学态度★★☆☆☆用双缝干预测量光的波长(同时练习使用游标型测量头)2021.04选考,21,4分2021.04选考,21,4分科学态度★★★★☆分析解读近几年选考对实验主要以力、电(光)的组合形式进展考察,今后考试仍将延续该形式,且注重考察实验仪器的选择和使用(包括测量器材)及实验装置安装、实验原理、操作步骤、数据处理和误差分析等,难度一般不大。
高中物理3-3教案 (17)
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-3[人教版]第十章热力学定律4 热力学第二定律李士轲新泰一中【教学目标】一、知识与技能1.了解热传递过程的方向性。
2.知道热力学第二定律的两种不同的表述,以及这两种表述的物理实质。
3.知道什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可能制成。
二、过程与方法1.热力学第二定律的表述方式与其他物理定律的表述方式有一个显著不同,它是用否定语句表述的。
2.热力学第二定律的表述不只一种,对任何一类宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述,学习本节时注意这一方法。
三、情感、态度与价值观1.通过学习热力学第二定律,可以使学生明白热机的效率不会达到100%,我们只能想办法尽量提高热机的效率,但不能渴求达到100%。
2.自然界发生的一切过程中的能量都是守恒的,但不违背能量守恒定律的宏观过程并都能发生。
【重点、难点分析】:重点:热力学第二定律两种常见的表述。
难点:1.热力学第二定律的开尔文表述。
2.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
【课时安排】: 1课时【课前准备】:教师:多媒体课件,一个电冰箱模型,一盆凉水,准备一个酒精灯和一个铁块,铁钳。
学生:课前预习课文,在家观察自家的电冰箱。
【教学设计】:一.引入新课:【问题】我们在初中学过,当物体温度升高时,就要吸收热量;当物体温度降低时,就要放出热量。
而且热量公式Q = cm△t,这里有一个有趣的问题:地球上有大量的海水,它的总质量约为1.4×1018 t , 如果这些海水的温度降低0.1o C,将要放出多少焦耳的热量?海水的比热容为C=4.2×103J/(kg·℃)。
下面请大家计算一下。
学生计算:Q = 4.2×103×1.4×1018×103×0.1 J = 5.8×1023J这相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量。
人教版高中物理选修3-3教案
高中物理人教版选秀3-3教案第七章1、物质是由大量分子组成的一、教学目标1.在物理知识方面的要求:(1)知道一般分子直径和质量的数量级;(2)知道阿伏伽德罗常数的含义,记住这个常数的数值和单位;(3)知道用单分子油膜方法估算分子的直径。
二、重点、难点分析1.使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小(直径)的方法;2.运用阿伏伽德罗常数估算微观量(分子的体积、直径、分子数等)的方法。
三、教具1.教学挂图或幻灯投影片:水面上单分子油膜的示意图;离子显微镜下看到钨原子分布的图样。
2.演示实验:演示单分子油膜:油酸酒精溶液(1:20O),滴管,直径约20cm圆形水槽,烧杯,画有方格线的透明塑料板。
四、主要教学过程(一)热学内容简介1.热现象:与温度有关的物理现象。
如热胀冷缩、摩擦生热、水结冰、湿衣服晾干等都是热现象。
2.热学的主要内容:热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气体的性质等。
3.热学的基本理论:由于热现象的本质是大量分子的无规则运动,因此研究热学的基本理论是分子动理论、量守恒规律。
(二)新课教学过程1.分子的大小。
分子是看不见的,怎样能知道分子的大小呢?(1)单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。
介绍并定性地演示:如果油在水面上尽可能地散开,可认为在水面上形成单分子油膜,可以通过幻灯观察到,并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上,用于测定油膜面积。
如图1所示。
提问:已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S,那么这种油分子的直径是多少?在学生回答的基础上,还要指出:如果分子直径为d,油滴体积是V,油膜面积为S,则d=V/S,根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。
(2)利用离子显微镜测定分子的直径。
看物理课本上彩色插图,钨针的尖端原子分布的图样:插图的中心部分亮点直接反映钨原子排列情况。
经过计算得出钨原子之间的距离是2×10-10m。
如果设想钨原子是一个挨着一个排列的话,那么钨原子之间的距离L就等于钨原子的直径d,如图2所示。
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专题17(选考3-3)考题一热学的基本知识1.分子动理论知识结构2.两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体):一个分子的体积V0=43π(d2)3=16πd3,d为分子的直径.(2)立方体模型(适用于气体):一个分子占据的平均空间V0=d3,d为分子间的距离.3.阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁,计算时要注意抓住与其相关的三个量:摩尔质量、摩尔体积和物质的量.4.固体和液体(1)晶体和非晶体比较晶体非晶体单晶体多晶体形状规则不规则不规则熔点固定固定不固定特性各向异性各向同性各向同性(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质,既可以流动,又可以表现出单晶体的分子排列特点,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有收缩到球形的趋势,表面张力的方向跟液面相切.(4)饱和汽压的特点液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关.(5)相对湿度某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的百分比.即:B=pp s×100%.例1 下列说法正确的是( )A.随着科学技术的不断进步,总有一天能实现热量自发地从低温物体传到高温物体B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关C.不具有规则几何形状的物体一定不是晶体D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢E.温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越小,布朗运动越明显解析根据热力学第二定律知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,故A错误;气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关,故B正确;多晶体也没有规则的几何形状,故C错误;相对湿度为空气中水蒸气的压强与相同温度下水的饱和汽压的百分比;在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢,故D正确;温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越小,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,冲力越不平衡,布朗运动越明显,故E正确.故选B、D、E.答案BDE变式训练1.下列说法正确的是( )A.一定质量的理想气体,在体积不变时,分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小B.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大C.空调既能制热又能制冷,说明热量可以从低温物体向高温物体传递D.外界对气体做功时,其内能一定会增大E.生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成答案ACE解析气体的压强是由大量分子对器壁的碰撞而产生的,它包含两方面的原因:分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数和每一次的平均撞击力.气体的温度降低时,分子的平均动能减小,故在体积不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减小,故A正确;晶体有固定的熔点,故晶体熔化时温度不变,故分子平均动能一定不变,故B错误;根据热力学第二定律知热量只能够自发地从高温物体传到低温物体,但也可以通过热机做功实现从低温物体传到高温物体,空调的工作过程表明热量可以从低温物体向高温物体传递,故C正确;根据热力学第一定律可知,当外界对气体做功的同时对外放热,其内能可能增大、减小或不变,故D错误;生产半导体器件掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,故E正确.故选A、C、E.2.根据分子动理论、温度和内能的基本观点,下列说法正确的是( )A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动B.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大C.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度D.当分子间距等于r0时,分子间的引力和斥力都为零E.两个分子间的距离为r0时,分子势能最小答案BCE解析布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,它说明液体分子永不停息地做无规则运动,故A错误;温度高的物体的内能不一定大,还与体积、分子数有关,但分子的平均动能一定大,故B正确;热平衡表示没有热量交换,而没有热量交换表示两者的温度是一样的,故C正确;当分子间距等于r0时,分子间的引力和斥力相等,合力为零,故D错误;当两个分子间的距离为r0时,分子力为零,由此位置距离减小,分子力表现为斥力,做负功,分子势能增大;若距离增大,则分子力表现为引力,也做负功,分子势能也增大,故平衡位置分子势能最小,故E正确.故选B、C、E.3.下列说法中正确的是( )A.晶体一定具有各向异性,非晶体一定具有各向同性B.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同C.液晶既像液体一样具有流动性,又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性D.随着分子间距离的增大,分子间作用力减小,分子势能也减小E.当附着层中液体分子比液体内部稀疏时,液体与固体之间就表现为不浸润现象答案BCE解析只有单晶体具有各向异性,而多晶体是各向同性的,故A错误;内能与物体的温度、体积、分子数等因素有关,内能不同,温度可能相同,则分子热运动的平均动能可能相同,故B正确;液晶即液态晶体,既像液体一样具有流动性,又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性,故C正确;随着分子间距离的增大,分子势能不一定减小,当分子力表现为引力时,分子力做负功,分子势能增大,故D错误;当附着层中液体分子比液体内部稀疏时,附着层内的分子之间的作用力表现为引力,液体与固体之间就表现为不浸润现象,故E正确.故选B、C、E.4.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A.一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和B.一定量100 °C的水变成100 °C的水蒸气,其分子之间的势能增加C.气体如果失去了容器的约束就会散开,这主要是因为气体分子之间存在势能的缘故D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大E.饱和汽压随温度的升高而增大,与体积无关答案ABE解析内能包括分子动能和分子势能;故一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故A正确;一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,温度不变,所以水的分子动能不变,在此过程中吸收的热量增大了分子势能,所以其分子之间的势能增加,故B正确;气体如果失去了容器的约束就会散开,是因为分子间距较大,相互的作用力很微弱,而且分子永不停息地做无规则运动,所以气体分子可以自由扩散,故C错误;如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,但是若体积同时增大,则单位时间碰撞到单位面积上的分子数可能减少,压强不一定增大,故D错误;饱和汽压与温度有关,随温度的升高而增大,与体积无关,故E正确.故选A、B、E.考题二气体实验定律的应用1.热力学定律与气体实验定律知识结构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2 如图1所示,用一个绝热活塞将绝热容器平均分成A、B两部分,用控制阀K固定活塞,开始时A、B两部分气体的温度都是20 ℃,压强都是1.0×105 Pa,保持A体积不变,给电热丝通电,使气体A的温度升高到60 ℃,求:图1(1)气体A的压强是多少?(2)保持气体A的温度不变,拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B,平衡后气体B的体积被压缩0.05倍,气体B的温度是多少?解析(1)对A部分气体,在加热的过程中发生等容变化,根据查理定律可得:p 0T 0=p 1T 1解得:p 1=p 0T 1T 0=1.0×105×273+60273+20 Pa≈1.14×105 Pa(2)拔出控制阀K ,活塞将向右移动压缩气体B .平衡后,气体A 发生等温变化根据玻意耳定律有:p 1V =p 2(V +0.05V )气体B 的压缩过程,根据理想气体状态方程有:p 0V T 0=p 2′V -0.05VT 2根据活塞受力平衡有:p 2=p 2′代入数据联立解得:T 2≈302.2 K,即t 2=T 2-273=29.2 °C答案 (1)1.14×105 Pa (2)29.2 °C变式训练5.一定质量的理想气体体积V 与热力学温度T 的关系图象如图2所示,气体在状态A 时的压强p A =p 0,温度T A =T 0,线段AB 与V 轴平行,BC 的延长线过原点.求:图2(1)气体在状态B 时的压强p B ;(2)气体从状态A 变化到状态B 的过程中,对外界做的功为10 J ,该过程中气体吸收的热量为多少;(3)气体在状态C 时的压强p C 和温度T C .答案 (1)12p 0 (2)10 J (3)12p 0 12T 0解析 (1)A →B :等温变化p 0V 0=p B ×2V 0,解得p B =12p 0 (2)A →B :ΔU =0ΔU =Q +WQ =-W =10 J(3)B →C :等压变化,p C =p B =12p 0 V B V C =T B T CT C =12T 0 6.如图3所示,两端封闭的U 型细玻璃管竖直放置,管内水银封闭了两段空气柱,初始时空气柱长度分别为l 1 = 10 cm 、l 2 =16 cm ,两管液面高度差为h =6 cm ,气体温度均为27 ℃,右管气体压强为p 2=76 cmHg ,热力学温度与摄氏温度的关系为T =t +273 K ,空气可视为理想气体.求:(结果保留到小数点后一位数字)图3(1)若保持两管气体温度不变,将装置以底边AB 为轴缓慢转动90°,求右管内空气柱的最终长度;(2)若保持右管气体温度不变,缓慢升高左管气体温度,求两边气体体积相同时,右管内气体的压强.答案 (1)16.5 cm (2)93.5 cmHg解析 (1)设左侧液面上升x ,由玻意耳定律得:左侧气体:p 1V 1=p 1′V 1′,70×10S =p 1′×(10-x )S右侧气体:p 2V 2=p 2′V 2′,76×16S =p 2′×(16+x )Sp 1′=p 2′,由以上两式联立求解得:x ≈0.5 cm右管内空气柱最终长度l 2′=16.5 cm(2)右侧气体发生的是等温变化,由玻意耳定律得:p 2V 2=p 3V 3,76×16S =p 3×13S解得:p 3≈93.5 cmHg7.如图4所示,竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m ,横截面积为S ,缸内气体高度为2h .现在活塞上缓慢添加砂粒,直至缸内气体的高度变为h .然后再对汽缸缓慢加热,让活塞恰好回到原来位置.已知大气压强为p 0,大气温度为T 0,重力加速度为g ,不计活塞与汽缸壁间摩擦.求:图4(1)所添加砂粒的总质量;(2)活塞返回至原来位置时缸内气体的温度.答案 (1)m +p 0Sg (2)2T 0解析 (1)设添加砂粒的总质量为m 0,最初气体压强为p 1=p 0+mgS添加砂粒后气体压强为p 2=p 0+m +m 0gS该过程为等温变化,有p 1S ·2h =p 2S ·h解得m 0=m +p 0Sg(2)设活塞回到原来位置时气体温度为T 1,该过程为等压变化,有 V 1T 0=V 2T 1 解得T 1=2T 0 8.如图5所示,一竖直放置的、长为L 的细管下端封闭,上端与大气(视为理想气体)相通,初始时管内气体温度为T 1.现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭,该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出,平衡后管内上下两部分气柱长度比为1∶3.若将管内下部气体温度降至T 2,在保持温度不变的条件下将管倒置,平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出).已知T 1=52T 2,大气压强为p 0,重力加速度为g .求水银柱的长度h 和水银的密度ρ.图5答案 215L 105p 026gL 解析 设管内截面面积为S ,初始时气体压强为p 0,体积为V 0=LS注入水银后下部气体压强为p 1=p 0+ρgh体积为V 1=34(L -h )S 由玻意耳定律有:p 0LS =(p 0+ρgh )×34(L -h )S 将管倒置后,管内气体压强为p 2=p 0-ρgh体积为V 2=(L -h )S由理想气体状态方程有: p 0LS T 1=p 0-ρgh L -h S T 2解得:h =215L , ρ=105p 026gL考题三 热力学第一定律与气体实验定律的组合1.应用气体实验定律的解题思路(1)选择对象——即某一定质量的理想气体;(2)找出参量——气体在始末状态的参量p 1、V 1、T 1及p 2、V 2、T 2;(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提;(4)列出方程——选用某一实验定律或气态方程,代入具体数值求解,并讨论结果的合理性.2.牢记以下几个结论(1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体;(2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的,压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密集程度有关;(3)做功和热传递都可以改变物体的内能,理想气体的内能只与温度有关;(4)温度变化时,意味着物体内分子的平均动能随之变化,并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化.3.对热力学第一定律的考查有定性判断和定量计算两种方式(1)定性判断.利用题中的条件和符号法则对W 、Q 、ΔU 中的其中两个量做出准确的符号判断,然后利用ΔU =W +Q 对第三个量做出判断.(2)定量计算.一般计算等压变化过程的功,即W =p ·ΔV ,然后结合其他条件,利用ΔU =W+Q进行相关计算.(3)注意符号正负的规定.若研究对象为气体,对气体做功的正负由气体体积的变化决定.气体体积增大,气体对外界做功,W<0;气体的体积减小,外界对气体做功,W>0.例3 (1)关于热力学第二定律,下列说法正确的是( )A.热量能够自发地从高温物体传到低温物体B.不可能使热量从低温物体传向高温物体C.第二类永动机违背了热力学第二定律D.可以从单一热源吸收热量并使之完全变成功E.功转化为热的实际宏观过程是可逆过程(2)如图6所示,一个绝热的汽缸竖直放置,内有一个绝热且光滑的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,隔板将汽缸分成两部分,分别密封着两部分理想气体A和B.活塞的质量为m,横截面积为S,与隔板相距h.现通过电热丝缓慢加热气体,当A气体吸收热量Q时,活塞上升了h,此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0,重力加速度为g.图6①加热过程中,若A气体内能增加了ΔE1,求B气体内能增加量ΔE2;②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2.求此时添加砂粒的总质量Δm.[思维规范流程] (1)热力学第二定律表明热传递具有方向性,热量能够自发地从高温物体传到低温物体,故A正确;热量可以在一定的条件下从低温物体传向高温物体,故B错误;第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,故C正确;根据热力学第二定律:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响.可知在外界的作用下,从单一热库吸收热量,可以使之完全变成功,故D正确;功转化为热的过程可以自发地进行,而热转化为功的过程要在一定的条件下才能进行,即功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程,故E 错误. (2)①B 气体对外做功 W =pSh =(p 0S +mg )h (1分)由热力学第一定律得ΔE 1+ΔE 2=Q -W(1分) 解得ΔE 2=Q -(mg +p 0S )h -ΔE 1(2分) ②B 气体的初状态p 1=p 0+mgSV 1=2hS T 1(2分) B 气体的末状态p 2=p 0+m +Δm g S V 2=hS T 2(2分) 由气态方程p 1V 1T 1=p 2V 2T 2 (1分)解得Δm =(2T 2T 1-1)(Sp 0g +m ) (1分)变式训练9.(1)关于分子力,下列说法中正确的是( )A.碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用B.将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在引力D.固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力E.分子间的引力和斥力同时存在,都随分子间距离的增大而减小(2)如图7,一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸内,活塞质量为30 kg 、横截面积S =100 cm 2,活塞与汽缸间连着自然长度L =50 cm 、劲度系数k =500 N/m 的轻弹簧,活塞可沿汽缸壁无摩擦自由移动.初始时刻,汽缸内气体温度t =27 ℃,活塞距汽缸底部40 cm.现对汽缸内气体缓慢加热,使活塞上升30 cm.已知外界大气压p 0=1.0×105Pa ,g =10 m/s 2.求:汽缸内气体达到的温度.图7答案 (1)BDE (2)T 2=588 K 或t 2=315 ℃解析 (1)分子间作用力发生作用的距离很小,碎片间的距离远大于分子力作用距离,因此打碎的玻璃不易拼合在一起,这不能说明是分子斥力的作用,故A 错误;将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力,故B 正确;扩散现象证明了分子不停地做无规则运动,不能证明分子间存在引力,故C 错误;固体很难拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力,故D 正确;分子间的引力和斥力总是同时存在,都随分子间距离的增大而减小,故E 正确.(2)开始时,弹簧压缩的长度为:Δl 1=0.1 mp 1=p 0+mg -k Δl 1SV 1=0.01×0.4 m 3=4×10-3 m 3T 1=300 K对汽缸内气体缓慢加热后,弹簧伸长的长度为Δl 2=0.2 mp 2=p 0+mg +k Δl 2SV 1=0.01×0.7 m 3=7×10-3 m 3T 2=?理想气体状态方程:p 1V 1T 1=p 2V 2T 2联立以上各式并代入数据,解得:T2=588 K或t2=315 ℃10.(1)下列说法正确的是( )A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量B.物体温度升高,物体内所有分子运动的速率均增加C.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体D.当分子间的距离增大时,分子之间的引力和斥力均同时减小,而分子势能一定增大E.生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成(2)已知竖直玻璃管总长为h,第一次向管内缓慢地添加一定量的水银,水银添加完成时,气柱长度变为34h,第二次再取与第一次相同质量的水银缓慢地添加在管内,整个过程水银未溢出玻璃管,外界大气压强保持不变.①求第二次水银添加完时气柱的长度.②若第二次水银添加完后,把玻璃管在竖直面内以底部为轴缓慢地沿顺时针方向旋转60°,求此时气柱长度.(水银未溢出玻璃管)答案(1)ACE (2)①0.6h②0.75h解析(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量,故A正确;温度是分子热运动平均动能的标志,物体温度升高,物体内分子热运动的平均动能增加,但不是每个分子的动能均增加,故B错误;热传递具有方向性,故热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体,故C 正确;当分子间的距离增大时,分子之间的引力和斥力均同时减小,但斥力减小的更快,分子力的合力可能表现为引力,也可能表现为斥力;若是引力,分子势能增加;若是斥力,分子势能减小;故D错误;温度越高,扩散越快;故生产半导体器件时,若需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,故E正确.故选A、C、E.(2)①设开始时封闭气体压强为p0,每次添加的水银产生的压强为p,玻璃管的横截面积为S,气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p 0hS =(p 0+p )×34h ×S 设第二次水银添加完时空气柱长度为h ′,由玻意耳定律得:p 0hS =(p 0+2p )h ′S联立解得:h ′=0.6h ;②把玻璃管在竖直面内缓慢的沿顺时针方向旋转60°时气体压强:p ′=p 0+2p sin 30°, 气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p 0hS =(p 0+2p sin 30°)h ″S ,联立解得:h ″=0.75h .11.(1)下列说法正确的是( )A.分子质量不同的两种气体,温度相同时其分子平均动能相同B.一定质量的气体,在体积膨胀的过程中,内能一定减小C.布朗运动表明,悬浮微粒周围的液体分子在做无规则运动D.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度就可以估算出气体分子的大小E.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r 0的过程中,它们的分子势能先减小后增大(2)如图8所示,左右两个容器的侧壁都是绝热的、底部都是导热的、横截面积均为S .左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭.两个容器的下端由容积可忽略的细管连通.容器内两个绝热的活塞A 、B 下方封有氮气,B 上方封有氢气.大气的压强为p 0,外部气温为T 0=273 K 保持不变,两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强均为0.1p 0.系统平衡时,各气体柱的高度如图所示.现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A 上升了一定的高度.用外力将A 缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h .氮气和氢气均可视为理想气体.求:图8①第二次平衡时氮气的体积;②水的温度.答案 (1)ACE (2)①2.7hS ②368.55 K解析 (1)温度是分子的平均动能的标志,两种气体温度相同,它们分子的平均动能一定相同,故A 正确;根据热力学第一定律,一定质量的气体在体积膨胀的过程中,即对外做功的同时,若吸收热量,物体的内能可能增大、减小或不变,故B 错误;由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击,造成小微粒受到的冲力不平衡而引起小微粒的运动,故C 正确;已知气体的密度,可以求出单位体积气体的质量,知道气体摩尔质量可以求出单位体积气体的物质的量,知道阿伏加德罗常数可以求出单位体积分子的个数,可以求出分子体积,求出分子间的平均距离,但无法求出其大小,故D 错误;两个分子的间距从极近逐渐增大到10 r 0的过程中,它们的分子势能先减小后增大,故E 正确.故选A 、C 、E.(2)①考虑氢气的等温过程,该过程的初态压强为p 0,体积为hS ,末态体积为0.8hS ,设末态的压强为p ,由玻意耳定律:p (0.8hS )=p 0hS解得:p = 1.25p 0活塞A 从最高点被第一次推回平衡位置的过程是等温过程,该过程的初态压强为1.1p 0,体积为V ,末态压强为p ′,末态体积V ′,则:p ′=p +0.1p 0=1.35p 0,V ′=2.2hS由玻意耳定律:1.1p 0V =p ′V ′得:V =2.7hS②活塞A 从最初位置升到最高位置过程为等压过程,该过程的初态体积和温度分别为2hS 和T 0=273 K ,末态体积为2.7hS ,设末态温度为T ,由盖—吕萨克定律:2hS T 0=2.7hS T解得:T =368.55 K12.(1)下列说法正确的是( )A.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强B.液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离C.温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同D.密闭在汽缸里的一定质量理想气体发生等压膨胀时,单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少E.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值(2)如图9所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管,上部和下部的横截面积之比为2∶1,上管足够长,下管长度l =34 cm.在管内用长度h =4 cm 的水银封闭一定质量的理想气体,气柱长度l 1=20 cm.大气压强p 0=76 cmHg ,气体初始温度为T 1=300 K.图9①若缓慢升高气体温度,使水银上端面到达粗管和细管交界处,求此时的温度T 2;②继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管,求此时的温度T 3.答案 (1)BDE (2)①450 K ②497.25 K解析 (1)压强是由于分子的无规则运动撞击器壁产生的,故在失重状态下容器内的气体对器壁也有压强,故A 错误;液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,则液体表面分子间的作用表现为相互吸引,所以存在表面张力,故B 正确;温度相同的所有物体,其分子平均动能都相同,但由于分子质量不同,故平均速率不相同,故C 错误;密闭在汽缸里的一定质量理想气体发生等压膨胀时,根据理想气体的状态方程pV T =C 知,等压膨胀时气体的温度一定升高,气体分子的平均动能增大,则每一次对器壁的平均撞击力增大,而气体的压强不变,所以单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少,故D 正确;影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值,故E 正确.故选B 、D 、E.(2) ①气体做等压变化,l 2=l -h =30 cm。