2017-2018学年高中物理人教版选修3-3教学案:第九章 第3、4节 饱和汽与饱和汽压 物态变化中能量交换 含解析

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高中物理选修3-3教案

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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。

高中物理人教版选修3-3教案恒定电流

高中物理人教版选修3-3教案恒定电流

恒定电流全章内容本章是在初中的基础上加以充实和提高.初中主要有欧姆定律,串并联电路,电功和电热.提高部分有电阻的测量,半导体和超导,电阻定律.新加的内容闭合电路欧姆定律,电流表和电压表的原理.新加的习题有含电容的电路,复杂的串并联电路,非纯电阻电路.本章的各种实验较多,为此专门有一个实验教案,另外单独列出.单元划分本章可分为六个单元:第一单元:第一节、第二节、第三节、第四节;第二单元:第五节;第三单元:第六节;第四单元:第七节、第八节.全章教学要求(一) 欧姆定律教学要求●使学生了解电流形成的条件,掌握电流的概念.●掌握电阻的概念.●掌握欧姆定律.●了解导体的伏安特性曲线.教学重点欧姆定律.教学方式自学和讨论相结合教学过程一、电流1形成电流的条件总结:导体中存在持续电流的条件:是保持导体两端的电势差.电源的作用就是保持电路两端的电势差,使电路中有持续的电流.2电流(I)为了表征电流的强弱,引入一个物理量——电流(I)定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值叫做电流.数学表达式:说明:电流的单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A.如果在1s内通过导体横截面的电量为1C,导体中的电流就是1A.另外,电流的单位还有毫安(mA),微安(μA)1 mA=10-3A1μA=10-6A3电流的方向电流可以由正电荷的定向移动形成,也可以是负电荷的定向移动形成,也可以是由正负电荷同时定向移动形成.习惯上规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向.说明:(1)负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同.金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反.(2)电流有方向但电流不是矢量.(3)方向不随时间而改变的电流叫直流;方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流.通常所说的直流常常指的是恒定电流.4I=nqvSn:导体内单位体积的自由电荷数;q:一个自由电荷的电量;v:电荷的定向移动速成度;S:导体的横截面积.二、欧姆定律德国物理学家欧姆最先用实验研究了电流跟电压,电阻的关系,得出了如下的结论:导体的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比——欧姆定律.说明(1)欧姆定律的数学表达式:(2)电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω三、导体的伏安特性曲线线性和非线性四、小练习:作业布置1.阅读课文;2.完成课后练习.教后记上课以学生自学为主,效果可以.同时介绍电荷的流动速度:一根铜导线,横截面积为1.0mm2,载有1.0安电流,已知铜导线内自由电子的密度n=8.5×1028个/m3,每个电子电量为1.6×10-19C,试求:铜导线中自由电子定向移动的速度为多大? (7.4×10-5m/s)(二) 电阻定律教学要求●掌握电阻定律●掌握电阻率的物理意义教学重点掌握电阻定律.教学方式自学和讨论相结合教学仪器教学过程引子复习初中导体的电阻与导体本身的哪些属性有关.1材料 2长度3横截面积 4温度讲述电阻产生的原因,分析以上物理量可能对电阻的影响.一、电阻定律[实验]在如图所示的电路中,保持BC间的电压不变①BC间接入同种材料制成的粗细相同,但长度不相同的导线.现象:导线越长,电路中电流越小.计算表明:对同种材料制成的横截面积相同的导线,电阻大小跟导线的长度成正比.②BC间接入同种材料制成的长度相同,但粗细不相同的导线.现象:导线越粗,电路中的电流越大计算表明:对同种材料制成的长度相同的导线,电阻大小跟导线的横截面种成反比.即:导体的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比——这就是电阻定律..... (1)式中的ρ是个比例系数.当我们换用不同材料的导线重做上述实验时会发现:不同材料的ρ值是不相同的,可见, ρ是个与材料本身有关的物理量,它直接反映了材料导电性的好坏,我们把它叫做材料的电阻率. (2)二、电阻率⑴电阻率ρ的单位由(2)式可知为:欧姆米(Ωm)各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1m,横截面积为1m2的导体的电阻.但电阻率并不由R S和L决定.⑵引导学生阅读课本上的表格三、温度对电阻率的影响各种材料的电阻率都随温度而变化.a,金属的电阻率随温度的升高而增大,用这一特点可制成电阻温度计(金属铂).b,康铜,锰铜等合金的电阻率随温度变化很小,故常用来制成标准电阻.c,当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫做超导现象,处于这种状态的物体叫做超导体.综上所述可知:电阻率与材料种类和温度有关.(对某种材料而言,只有温度不变时ρ才是定值,故(1)式成立的条件是温度不变)在温度不变时,导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比——这就是电阻定律.四、小练习提出问题1:改变导体的电阻可以通过哪些途径?回答:改变电阻可以通过改变导体的长度,改变导体横截面积或是更换导体材料等途径.最简单的方法是通过改变导体的长度来达到改变电阻的目的.(以P31(5)题为例介绍滑线变阻器的构造及工作原理)提出问题2:有一个长方体的铜块,边长分别为4米,2米,1米(如图所示),求它的电阻是多大?(铜的电阻率为1.7×10-8欧米).通过本例注意: R=ρL/S中S和L及在长度L中,导体的粗细应该是均匀的.提出问题3:一个标有“220V,60W”的白炽灯泡,加上的电压U是由0逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示,在下图中的四个图线中,可能符合实际的是(B)提出问题4:一根粗细均匀的电阻丝,当加2V电压时,通过的电流强度为4A.现把此电阻丝均匀拉长,然后加1V的电压,这时电流强度为0.5A.求此时电阻丝拉长后的长度应原来长度的几倍?(2倍)提出问题5:一立方体金属块,每边长2cm,具有5×10-6欧的电阻,现在将其拉伸为100米长的均匀导线,求它的电阻? (125欧)作业布置1.阅读课文;2.完成课后练习.教后记(三) 串并联电路教学要求●使学生理解串联电路的特点,掌握总电阻概念以及串联电路中电流,电压和电功率分配关系及应用●能根据并联电路的基本特点分析并联电路总电阻的计算公式,电流强度和功率在各支路上的分配规律●学会用电势分析简单的电路图教学重点串并联电路的基本特点.用电势分析简单的电路图(贯穿全节)教学方式自学和讨论相结合教学过程一、串联电路:把导体一个接一个地依次连接起来,所组成的电路就为串联电路.串联电路的基本特点:①电路中各处的电流相等;②电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和;串联电路的几个重要性质:根据串联电路的基本特点和欧姆定律来推导:①串联电路的总电阻:(即用一个电阻代替电路中的几个电阻,而效果相同)故:串联电路的总电阻等于各段电路中电阻之和.请学生从电阻定律的角度思考这一结论的正确性.②串联电路的电压分配:故:串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比.③串联电路的功率分配:故:串联电路中各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比.例:把阻值不同的灯泡串联接入照明电路中,会看到阻值大的灯泡亮,表明它消耗的功率大;阻值小的灯泡暗,表明它消耗的功率小.附:电路中消耗的总功率等于各个用电器消耗的电功率之和(学生自已证明)例题分析例1:有一盏弧光灯,额定电压为40V,正常工作时通过的电流为5.0A,应该怎样把它连入220V的照明电路中?☆本例题说明:串联电阻可以分担一部分电压,使额定电压低的用电器能连到电压高的线路上使用.串联电阻的这种作用叫分压作用,作这种用途的电阻又叫做分压电阻二、并联电路:把几个导体并列地连接起来,就组成了并联电路并联电路的基本特点:①电路中各支路两端电压相等;②电路中的总电流等于各支路的电流之和.并联电路的几个重要性质:根据并联电路的基体特点和欧姆定律推导:①并联电路的总电阻:(即用一个电阻代替并联电路中的几个电阻,而效果相同)故:并联电路总电阻的倒数,等于各个导体的电阻的倒数之和.说明:如果n个阻值都是r的电阻并联,它的总电阻R=r/n并联电路的总电阻要比其中最小的电阻还要小.请学生利用电阻定律说明以上结论的正确性.②并联电路的电流分配:故:并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比.说明并联电路的分流作用.③并联电路的功率分配:故:并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比.例:把几个阻值不同的灯泡并联在照明电路里会发现电阻小的灯亮,表明它消耗的功率大;电阻大的灯泡暗,表明它消耗的功率小.并联电路习题:例1:电阻R1和R2并联在电路中,通过R1的电流强度是通过R2的n倍;则当R1和R2串联在电路中时,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比(1:n )例2:如图所示,三个阻值相同的电阻接在电路中,已知三个电阻的额定功率均为10W,则AB间允许消耗的最大功率是( B )A.10W B.15WC.20W D.30W作业布置补充作业1:将分别标有“100欧,4W”和“12.5欧,8W”的两个电阻并联后,接入电路,则电路两端允许加的最高电压为( 10V ),干路中允许通过的最大电流强度为( 0.9A ),这一并联电路的额定功率为( 9W)2:如图所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A1A2和A3的内阻均可不计,它们的读数分别为I1 I2和I3,则I1:I2:I3=(3:2:2 )3:如图所示中,已知R1=R2=R3=R4=R5=R.求AB间的总电阻.4:一个盒子里装有由导线和几个阻值相同的电阻组成的电路,盒外有4个接线柱,如图所示,已知接线柱13间的电阻是34间电阻的3倍,是14间电阻的1.5倍,接线柱24间没有明显电阻.画出盒内的电路图(用最少的电阻)教后记(四) 半导体、超导及其应用教学要求●知道半导体、超导及其应用教学方式自学为主教学过程一、简要介绍利用图片等简要介绍有关半导体、超导的知识.二、学生阅读本节以学生阅读为主作业布置1.阅读课文;2.课外了解有关内容.课后阅读超导体气体液化问题是19世纪物理的热点之一.1894年荷兰莱顿大学实验物理学教授卡麦林·昂内斯建立了著名的低温试验室.1908年昂内斯成功地液化了地球上最后一种“永久气体”──氦气,并且获得了接近绝对零度(零下273.2摄氏度,标为OK)的低温:4.25K.──1.15K .(相当于零下摄氏度).为此,朋友们风趣地称他为“绝对零度先生”.这样低的温度为超导现象的发现提供了有力保证.经过多次实验,1911年昂内斯发现:汞的电阻在4.2K.左右的低温度时急剧下降,以致完全消失(即零电阻).1913年他在一篇论文中首次以“超导电性”一词来表达这一现象.由于“对低温下物质性质的研究,并使氦气液化”方面的成就,昂内斯获1913年诺贝尔物理学奖.“超导电性”现象被发现之后,引起了各国科学家的关注和研究,并寄于很大期望.通过研究,人们发现:所有超导物质,如钛、锌、铊、铅、汞等,当温度降至临界温度(超导转变温度)时,皆显现出某些共同特征:(1)电阻为零,一个超导体环移去电源之后,还能保持原有的电流.有人做过实验,发现超导环中的电流持续了二年半而无显著衰减;(2)完全抗磁性.这一现象是1933年德国物理学家迈斯纳等人在实验中发现的,只要超导材料的温度低于临界温度而进入超导态以后,该超导材料便把磁力线排斥体外,因此其体内的磁感应强度总是零.这种现象称“迈斯纳效应”.超导电性的本质究竟是什么.一开始人们便从实验和理论两个方面进行探索.不少著名科学家为此负出了巨大努力.然而直到50年人才获得了突破性的进展,“BCS”理论的提出标志着超导电性理论现代阶段的开始.“BCS”理论是由美国物理学家巴丁、库珀和施里弗于1957年首先提出的,并以三位科学家姓名第一个大写字母命名这一理论.这一理论的核心是计算出导体中存在电子相互吸引从而形成一种共振态,即存在“电子对”.1962年英国剑桥大学研究生约瑟夫森根据“BCS”理论预言,在薄绝缘层隔开的两种超导材料之间有电流通过,即“电子对”能穿过薄绝缘层(隧道效应);同时还产生一些特殊的现象,如电流通过薄绝缘层无需加电压,倘若加电压,电流反而停止而产生高频振荡.这一超导物理现象称为“约瑟夫森效应”.这一效应在美国的贝尔实验室得到证实.“约瑟夫森效应”有力的支持了“BCS理论”.因此.巴丁、库珀、施里弗荣获1972年诺贝尔物理奖.约瑟夫森则获得1973年度诺贝尔物理奖.超导体的研究60年代以来,重心逐渐转向对超导新材料的开发方面.开发高临界温度的超导体材料将能为超导体的大规模应用创造条件.德国物理学家柏诺兹和瑞士物理学家缪勒从1983年开始集中力量研究稀土元素氧化物的超导电性.1986年他们终于发现了一种氧化物材料,其超导转变温度比以往的超导材料高出12度.这一发现导致了超导研究的重大突破,美国、中国、日本等国的科学家纷纷研究,很快就发现了在液氮温度区获(-196C.以下)得超导电性的陶瓷材料,此后不断发现高临界温度的超导材料.这就为超导的应用提供了条件.柏诺兹和缪勒也因此获1987年诺贝尔物理奖.超导电性现象被发现之后,不少人就想到了如何应用的问题.由于当时很多问题在技术上一时还难以解决,应用还只是可望不可及的事情.随着近年来研究工作的深入,超导体的某些特性已具有实用价值,例如超导磁浮列车已在某些国家进行试验,超导量子干涉器也研制成功,超导船、用约瑟夫森器件制成的超级计算机等正在研制过程中,超导体材料已经深入到科研、工业和人们的生活之中(五) 电功和电功率教学要求●使学生加深理解电功和电功率概念,并掌握各公式的运用条件及有关计算●知道在有非纯电阻元件的电路中,电功大于电热的道理教学重点区别并掌握电功和电热的计算.教学方式自学和讨论相结合教学过程一、电功初中学习电功概念是直接给出电功公式:W=UIt……………………(1)式教师引导学生用电场理论再重新分析一下上述结论.例:如图所示.电场中AB两点间的电势差为U.现有带电量+q的电荷在电场力AB作用下自A搬动到B点.电场力做多少功?W=Uq……………………(2)式如果在导体两端加上电压,导体内就建立了电场,电场力在推动自由电子定向移动时要做功,设导体两端的电压为U,通过导体横截面的电量为q.则电场力做的功为W=Uq,由q=It得W=UIt (3)说明:a.在一段电路上,电场力做的功常说成是电流做的功,简称电功.b.电功公式的物理意义:电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压,电路中的电流强...............................度和通电时间成正比...........C.(3)式中W,U,I,t的单位分别是焦耳,伏特,安培,秒.二、电功率为了描述电流做功的快慢,引入了一个物理量——电功率(P).定义:电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值叫做电功率.数学表达式:P=W/t……………………(4)式P=UI……………………(5)式说明:a.(5)式中PUI的单位分别是瓦,伏,安.b.一段电路上的电功率,跟这段电路两端的电压和电路中的电流强度成正比.c. 用电器上一般标有电功率和电压——它们分别是用电器的额定功率和额定电压.每个用电器正常工作时所需要的电压叫做额定电压,在这个电压下消耗的功率称为额定功率.三、焦耳定律英国物理学家焦耳(1818~1889)经过长期的实验研究后指出:电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方,导体的电阻和通电时间成正比——焦耳定律.说明:a.上式表明电流通过导体时要发热,焦耳定律就是研究电流热效应定量规律的.b.式中各量的单位.四、电功和电热的关系设问: 电流通过电路时要做功,同时,一般电路都是有电阻的,因此电流通过电路时也要生热.那么,电流做的功跟它产生的热之间,又有什么关系呢?1.纯电阻电路.如图所示,电阻R ,电路两端电压U ,通过的电流强度I. 电功即电流所做的功: W =UIt .电热即电流通过电阻所产生的热量: Q =I 2Rt 由部分电路欧姆定律: U =IRW =UIt =I 2Rt =Q表明: 在纯电阻电路中,电功等于电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的内能(热能).电功表达式: W =UIt =I 2Rt =(U 2/R )/t电功率的表达式: P =UI =I 2R =U 2/R2.非纯电阻电路.如图所示,电灯L 和电动机M 的串联电路中,电能各转化成什么能?电流通过电灯L 时,电能转化为内能再转化为光能.电流通过电动机时,电能转化为机械能和内能.电流通过电动机M 时电功即电流所做的功(电动消耗的电能): W =UIt电热即电流通过电动机电阻时所产生的热量: Q =I 2RtW (=UIt )=机械能+Q (=I 2Rt )表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍等于UIt ,电热仍等于I 2Rt .但电功不再等于电热而是大于电热了. UIt >I 2Rt电功表达式: W =UIt ≠Q =I 2Rt电功率表达式: P =UI ≠I 2R发热功率表达式: P =I 2R ≠UI五、练习例1:一台电动机,额定电压是110V,电阻是0.40欧,正常工作时通过电流为50安.求每秒钟电流所做的功.每秒钟产生的热量.例2:维修电炉时,将电阻丝的长度缩短十分之一,则修理后的电炉的功率和维修前的功率之比是( B )A .9:10B .10:9C .10:11D .11:10例3:如果不考虑温度对电阻的影响,一个“220V ,40W ”的白炽泡( B D )A .接在110V 的线路上它的功率为20WB .接在110V 的线路上它的功率为10WC .接在55V 的线路上它的功率为10WD .接在55V 的线路上它的功率为2.5W例4:有一个直流电动机,把它接入0.2V 电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把电动机接入2.0V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A,求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?( 1.5W 8W )例5:一台小型电动机,电枢电阻为20欧,接在电压为120V的电源上,求:当输入电动机的电强度为多大时 ,电动机可得到最大的输出功率?最大输出功率为多少?解:电动机为非纯电阻电路故:IU=I2R+P出P=-I2R+IU出当I=-U/2(-R)=3(A)时电动机有最大的输出功率电动机有最大的输出功率P出=-32×20﹢3×120=180(W)作业布置1.阅读课文;2.完成课后练习.教后记用电器就是将电能转化成其他形式能的设备.例:电动机工作是将电能转化为机械能电热器工作是将电能转化为内能电解槽工作是将电能转化为化学能用电器将电能转化为其他形式能的过程,就是电流做功的过程.(六) 闭合电路欧姆定律教学要求●懂得电动势是为了表征电源的特性而引入的概念,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压●导出闭合电路的欧姆定律I=ε/(R+r)●研究路端电压的变化规律,掌握闭合电路中的U-R关系,U-I关系.●学会运用闭合电路的欧姆定律解决简单电路的问题.教学重点研究路端电压的变化规律,掌握闭合电路中的U-R关系,U-I关系.教学方式讲授和讨论相结合教学过程一、电动势同种电源两极间的电压相同,不同种类的电源两极间电压不同.这说明电源两极间的电压是由电源本身的性质决定的.为了表征电源的这种特性,物理学中引入了电动势的概念.电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.用符号ε表示,单位是伏特.电动势的物理意义:表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领.故ε在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的能量.二、闭合电路的欧姆定律1学生推导推导闭合电路的欧姆定律的数学表达式,并说明其物理意义.给出条件: 闭合电路中,电源电动势为ε,内电阻为r,外电阻为R,电路中的电流强度为I.提出要求: 寻找Iε R r的关系.2得出结论闭合电路里的电流强度,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比.这就是闭合电路的欧姆定律.三、路端电压随外电阻的变化规律如果把外电路电阻的数值改变了,可以肯定路端电压是会变化的。

人教版年高中物理选修3-3教学案全集

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第1节气体的等温变化1.一定质量的气体,在温度不变的条件下,其压强与体积变化时的关系,叫做气体的等温变化。

2.玻意耳定律:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p 与体积V 成反比,即pV =C 。

3.等温线:在p -V 图像中,用来表示温度不变时,压强和体积关系的图像,它们是一些双曲线。

在p -1V 图像中,等温线是倾斜直线。

一、探究气体等温变化的规律 1.状态参量研究气体性质时,常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。

2.实验探究二、玻意耳定律1.内容一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比。

2.公式pV=C或p1V1=p2V2。

3.条件气体的质量一定,温度不变。

4.气体等温变化的p -V图像气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示,图线的形状为双曲线,它描述的是温度不变时的p -V关系,称为等温线。

一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的。

图8-1-11.自主思考——判一判(1)一定质量的气体压强跟体积成反比。

(×)(2)一定质量的气体压强跟体积成正比。

(×)(3)一定质量的气体在温度不变时,压强跟体积成反比。

(√)(4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法。

(√)(5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。

(×)(6)在公式pV=C中,C是一个与气体无关的参量。

(×)2.合作探究——议一议(1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时,在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行?提示:该实验的条件是气体的质量一定,温度不变,体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化,为保证温度不变,应给封闭气体以足够的时间进行热交换,以保证气体的温度不变。

(2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大,那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢?提示:①在气体的温度不太低、压强不太大时,气体分子之间的距离很大,气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力,并且气体分子本身的大小也可以忽略不计,这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合,玻意耳定律成立。

人教版高二物理选修3-3学案设计-内能

人教版高二物理选修3-3学案设计-内能

5内能一、分子动能1.分子动能:做热运动的分子跟运动的物体一样,也具有动能,这就是分子动能.2.分子的平均动能:热现象研究的是大量分子运动的宏观表现,重要的不是系统中某个分子的动能大小,而是所有分子的动能的平均值,叫做分子的平均动能.3.温度的微观解释:温度是物体分子热运动平均动能的标志.铁球运动得越来越快,则铁分子的平均动能越来越大,对吗?提示:不对.铁球的速度变大,是指其机械运动的速度,即其机械运动的动能变大,而分子的平均动能是指分子热运动的动能,只与温度有关.二、分子势能1.分子势能:由于分子间存在着相互作用的分子力,所以分子间也有相互作用的势能,这就是分子势能.2.影响分子势能大小的因素:微观上,分子势能的大小由分子间的相互位置决定;宏观上,分子势能的大小跟物体的体积有关.分子势能跟以前学过的哪种能量具有相似的特点?提示:分子势能同弹性势能相似,是由于分子间或物体间存在相互作用,又由其相对位置决定的能量.三、物体的内能1.定义:物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能.2.任何物体都具有内能.3.内能的决定因素:物体的内能跟物体的温度和体积有关.温度发生变化,分子的平均动能发生变化;物体的体积发生变化,分子势能发生变化.还要注意,物体的内能还与物体所含的分子数有关,因为内能是物体中所有分子的动能和分子势能的总和.杀虫剂从喷雾器中射出时变成雾状液体,设其温度不变,杀虫剂的内能是否变化,为什么?提示:内能增大.因为液体射出时变成雾状,原来相邻的分子被分割在不同的液滴中,其间距在r0的基础上变大了,分子势能的总和变大了(在r0时分子势能最小),又因为温度不变,所以内能增大.考点一对分子动能和分子势能的理解1.分子动能单个分子的动能(1)物体由大量分子组成,每个分子都有分子动能且不为零(2)分子在永不停息地做无规则热运动,每个分子的动能大小不同,并且时刻在变化(3)热现象是大量分子无规则运动的统计结果,个别分子的动能没有实际意义分子的平均动能(1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现,具有统计意义.温度升高,分子的平均动能增大,但不是每一个分子的动能都增大,个别分子的动能可能增大,也可能减小,但总体上所有分子的动能之和一定是增加的(2)虽然同一温度下,不同物质的分子热运动的平均动能相同,但由于不同物质的分子质量不尽相同,平均速率大小一般不相同的体积有关.当分子间的距离发生变化时,分子力做功,分子势能发生变化.(1)当分子间的距离r>r0时,分子间的作用力表现为引力,分子间的距离增大时,分子力做负功,因此分子势能随分子间距离的增大而增大.(2)当分子间的距离r<r0时,分子间的作用力表现为斥力,分子间的距离减小时,分子力做负功,因此分子势能随分子间距离的减小而增大.(3)如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零,分子势能E p与分子间距离r的关系可用如图所示的曲线表示.从图线上看出,当r=r0时,分子势能最小.(4)分子势能随分子间距离的变化规律类似于弹簧的弹性势能与弹簧长度的变化规律,弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩,势能都会增加.【例1】(多选)用r表示两分子间的距离,E p表示两个分子间相互作用的势能,当r=r0时,两个分子间引力等于斥力,设两分子间距离很远时,E p=0,则()A.当10r0>r>r0时,E p随r的增大而增大B.当r<r0时,E p随r的减小而增大C.当r=r0时,E p最小D.当r=r0时,E p=0有关分子势能及其改变的问题,应与分子力做功联系起来,分子力做正功,分子势能减小,分子力做负功,分子势能增大.【解析】当10r0>r>r0时,分子力表现为引力,分子间距离r增大时,需克服分子引力做功,即分子力做负功,所以分子势能E p增大;当r<r0时,分子力表现为斥力,分子间距离r减小时,需克服斥力做功,即分子力做负功,分子势能E p增大.从上述解析可知,从r=r0出发,无论增大距离或减小距离,分子势能均增大,所以在r=r0处,分子势能最小,由于题中已规定两分子距离很远时,E p=0,所以r=r0处一定是E p<0.故选项A、B、C正确.【答案】ABC总结提能注意区分“分子势能最小”和“分子势能为零”是两个不同的概念,“最小”不一定是“等于零”;反之,“等于零”也不一定是“最小”.当然由于分子势能数值的相对性,也可以取“分子势能最小”的位置作为“分子势能为零”的位置.如下图所示为两分子间相互作用的分子势能E p随分子间距离r变化的E p-r图象.图(a)为取无穷远处E p=0时的E p-r图象;图(b)为取r=r0处E p=0时的E p-r图象.(多选)如图所示,甲分子固定于坐标原点,乙分子位于横轴上,甲、乙两分子间引力、斥力及分子势能的大小变化情况分别如图中三条曲线所示,A、B、C、D为横轴上的四个特殊的位置;E为两虚线a、b 的交点,现把乙分子从A处由静止释放,则由图象可知(AB)A.虚线a为分子间斥力变化图线,交点E的横坐标代表乙分子到达该点时分子力为零B.虚线b为分子间引力变化图线,表明分子间引力随距离增大而减小C.实线c为分子势能的变化图线,乙分子到达C点时分子势能最小D.乙分子从A到C的运动过程中一直做加速运动解析:分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小,随分子间距离r的减小而增大,但斥力变化得快,故虚线a为分子间斥力变化图线,虚线b为分子间引力变化图线,交点E说明分子间的引力、斥力大小相等,分子力为零,A、B两项正确;实线c为分子势能的变化图线,乙分子到达B点时分子势能最小,为负值,C项错误;乙分子从A到C的运动过程中分子力先表现为引力,到达B点后表现为斥力,所以乙分子先做加速运动,后做减速运动,D项错误.考点二物体的内能1.任何物体都具有内能,因为一切物体都是由永不停息地做无规则热运动且相互作用着的分子组成的.内能是对一个宏观物体而言的,不存在某个分子内能的说法.2.内能的决定因素物体的内能跟物体的温度和体积有关,温度发生变化,分子的平均动能发生变化;物体的体积发生变化,分子势能发生变化,还要注意,物体的内能还与物体所含的分数有关,因为内能是物体所有分子的动能和分子势能的总和.3.内能与机械能的区别和联系项目内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能或弹性势能能量存在原因由物体内大量分子的热运动和分子间相对位置决定由于物体做机械运动和物体形变或被举高影响因素物质的量、物体的温度和体积及物态物体的机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度或弹性形变) 是否为零永远不能等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化(1)物体温度升高,内能不一定增加;温度不变,内能可能改变;温度降低,内能可能增加.(2)研究热现象时,一般不考虑机械能,在机械运动中有滑动摩擦力时,一般考虑内能.【例2】下列说法正确的是()A.温度低的物体内能小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.物体做加速运动时速度越来越大,物体内分子的平均动能也越来越大D.物体体积改变,内能可能不变【解析】内能是指物体内部所有分子的热运动动能和分子势能的总和,温度是分子平均动能的标志,故温度低的物体内能不一定小;温度低的物体分子平均动能小,但由于不同物质分子质量不同,所以温度低的物体分子平均速率不一定小;物体做加速运动时,物体的速度增大,机械能中的动能增大,但分子热运动的平均动能与机械能无关,只与温度有关;物体体积改变,分子势能改变,但内能不一定改变;所以只有选项D正确.【答案】 D总结提能内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式,与物体宏观有序运动状态无关,它取决于物质的量、温度、体积及物态.而温度是分子平均动能的标志,与单个分子的动能以及物体的动能无任何关系.(多选)关于内能和机械能的下列说法中不正确的是(AB)A.内能和机械能各自包含动能和势能,因此,它们在本质上是一样的B.运动物体的内能和机械能均不为零C.一个物体的机械能可以为零,但它们的内能永远不可能为零D.物体的机械能变化时,它的内能可以保持不变解析:机械能是指宏观物体动能、重力势能、弹性势能等,内能是指分子动能、分子势能,有本质的区别,A错;物体的分子运动永不停息,内能不能为零,但物体机械能可以为零,B错,C对;机械能内能在一定条件下可相互转化,但没有转化时,一个可以变化,另一个可以不变,D对.常见误区例析对内能理解的四个误区误区1:误认为分子间距离越大,分子势能越大产生误区的原因是没有正确认识分子势能与分子间距离的关系.若r<r0,则r越大,分子势能越小;若r>r0,则r越大,分子势能越大.误区2:误认为温度越高,分子平均速率越大产生误区的原因是没弄清温度与分子平均动能、分子平均速率的关系.不同的物体分子质量不同,温度相同时,分子平均动能相同,但分子平均速率不同.不同的物质,温度高的其分子的动能可能要小.误区3:误认为温度越高,内能越大这是由于没弄清影响内能大小的因素.温度越高,分子平均动能越大,但比较两个物体内能时,还要考虑分子个数和分子势能.在宏观上,物体的内能由温度、体积和物质的量共同决定.误区4:误认为机械能越大的物体内能越大产生该错误的原因是没有正确区分机械能和内能.影响机械能和内能的因素不同,机械能变化时,内能不一定变化,反之亦然.【典例】下列说法正确的是()A.分子的动能与分子的势能之和叫做分子的内能B.物体的分子势能由物体的温度和体积决定C.物体的速度增大时,物体的内能增大D.物体的动能减小时,物体的温度可能增加【解析】通过以下表格进行逐项分析:选项情景与过程分析判断A 物体的内能是所有分子动能和分子势能的总和,对单个分子而言分子势能和分子内能无意义×B 物体的分子势能与分子间距离有关,宏观上由体积决定,而与温度无关×C 物体速度增大时,物体的动能增大,而内能并不一定增大×D物体的动能减小时,物体的温度可能增加√1.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力.a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现将乙分子从a移动到d的过程中,两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是(D)A.从a到b B.从b到c C.从b到d D.从c到d解析:根据分子力做功与分子势能的关系,分子力做正功分子势能减少,分子力做负功分子势能增加,故D选项正确.2.对于物体的“热胀冷缩”现象下列说法正确的是(A)A.物体受热后温度升高,分子的平均动能增大;降低温度后,分子的平均动能减小B.受热后物体膨胀,体积增大,分子势能增大;收缩后,体积减小,分子势能减小,分子的平均动能不会改变C.受热膨胀,温度升高,分子平均动能增大,体积增大,分子势能也增大;遇冷收缩,温度降低,分子平均动能减小,体积减小,分子势能也减小D.受热膨胀,分子平均动能增大,分子势能也增大;遇冷收缩,分子平均动能减小,但分子势能增大解析:温度升高,分子平均动能增加,反之,温度降低,分子平均动能减小,而体积与分子势能间关系复杂,因而选A.3.容器中盛有冰水混合物,冰的质量和水的质量相等且保持不变,则容器内(C)A.冰的分子平均动能大于水的分子平均动能B.水的分子平均动能大于冰的分子平均动能C.水的内能大于冰的内能D.冰的内能大于水的内能解析:冰水混合物温度为0 ℃,冰、水温度相同,故二者分子平均动能相同,A、B错;水分子势能大于冰分子势能,故等质量的冰、水内能相比较,水的内能大于冰的内能,C对,D错.4.如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点,则r<r0时,分子势能为正值;r>r0时,分子势能为正值.并试着在图中画出E p-r的图象.(填“正”“负”或“零”)答案:如图所示5.一架飞机在空中以某一速率飞行,由于飞机中所有分子都具有飞机的速度,所以分子具有动能.又由于飞机在空中,飞机中所有分子都离地面有一定高度,以地面为零势能位置,所以分子具有势能.上述动能和势能的总和就是飞机的内能,当飞机停在地上时,飞机的内能为零.以上说法是否正确?为什么?答案:分子动能和势能是与分子的热运动相对应的,与飞机的机械运动无关.飞机的内能应是飞机中所有分子做无规则热运动的动能和由于分子间的相互作用而具有的势能的总和.分子热运动是永不停息的,因此飞机的内能是永远不可能为零的.而飞机的机械能与飞机的速率和飞行高度有关,当飞机停在地上时,机械能为零.综上分析可知,题中的说法均是错误的.。

人教版高中物理全套教案和导学案人教版选修3-3物理全册教案合集(25页

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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。

人教版高中物理选修3-3教案全

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第七章1、物质是由大量分子组成的三维教学目标1、知识与技能(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。

2、过程与方法:通过单分子油膜法估算测量分子大小,让学生体会到物质是由大量分子组成的。

形成正确的唯物主义价值观。

3、情感、态度与价值观教学重难点(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。

教学教具(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。

新课标人教版高中物理选修3-3全套精品教案(46页)

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第七章分子动理论7.1 物质是由大量分子组成的教学目标1、知识与技能(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。

2、过程与方法:通过单分子油膜法估算测量分子大小,让学生体会到物质是由大量分子组成的。

形成正确的唯物主义价值观。

3、情感、态度与价值观教学重难点(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。

教学教具(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。

教学过程:第一节物质是由大量分子组成的(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。

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?(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。

人教版新课标高中物理选修3-3全册教案

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高中物理选修3-3全册精品教案第七章分子动理论 (2)7.1 物质是由大量分子组成的 (2)第一节物质是由大量分子组成的 (2)7.2 分子的热运动 (4)第二节分子的热运动 (5)7.3 分子间的相互作用力 (7)第三节分子间的相互作用力 (7)7.4 物体的内能 (10)第四节物体的内能 (10)第八章气体 (13)8.1 气体的等温变化玻意耳定律 (13)第一节气体的等温变化玻意耳定律 (13)8.2 气体的等容变化和等压变化 (15)第二节气体的等容变化和等压变化 (15)8.3 气体理想气体的状态方程 (17)第三节气体.理想气体的状态方程 (18)8.4气体实验定律的微观解释 (20)第四节气体实验定律的微观解释 (21)第九章物体和物态变化 (24)9.1 固体 (24)第一节固体 (24)9.2 液体 (25)第二节液体 (25)10.1、2 功和内能热和内能 (28)第一节功和内能热和内能 (28)10.3 热力学第一定律能量守恒定律 (29)第三节热力学第一定律能量守恒定律 (29)10.4 热力学第二定律 (30)第四节热力学第二定律 (30)10.5 能源环境和可持续发展 (32)第五节能源环境和可持续发展 (32)按住Ctrl键单击鼠标打开教学视频讲课全册播放第七章分子动理论7.1 物质是由大量分子组成的教学目标1、知识与技能(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。

2、过程与方法:通过单分子油膜法估算测量分子大小,让学生体会到物质是由大量分子组成的。

形成正确的唯物主义价值观。

3、情感、态度与价值观教学重难点(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。

教学教具(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。

人教版高中物理选修3-3教学案:第九章 第3、4节 -含解析

人教版高中物理选修3-3教学案:第九章 第3、4节 -含解析

第3、4节饱和汽与饱和汽压__物态变化中的能量交换1.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,当这两个同时存在的过程达到动态平衡时,宏观的蒸发也停止了,这种与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。

2.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压。

3.在某一温度下,水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比称为空气的相对湿度。

4.某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热。

5.某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。

一、汽化1.汽化物质从液态变成气态的过程。

2.汽化的两种方式比较二、饱和汽与饱和汽压1.动态平衡在相同时间内,回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数,这时水蒸气的密度不再增大,液体水也不再减少,液体与气体之间达到了平衡状态。

2.饱和汽与液体处于动态平衡的蒸汽。

3.未饱和汽没有达到饱和状态的蒸汽。

4.饱和汽压一定温度下饱和汽的压强。

5.饱和汽压的变化随温度的升高而增大。

饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,和蒸汽体积中有无其他气体无关。

三、空气的湿度和湿度计1.绝对湿度概念空气中所含水蒸气的压强。

2.相对湿度概念空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。

相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压。

3.常用湿度计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计。

四、熔化热与汽化热1.物态变化中的能量交换2.熔化热(1)某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热。

(2)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。

(3)不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也就不同,因此不同晶体的熔化热也不相同。

(4)非晶体在不同温度下熔化时吸收的热量是不同的,因此非晶体没有确定的熔化热。

3.汽化热(1)某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。

人教版高中物理选修3-3课件第九章学案3

人教版高中物理选修3-3课件第九章学案3
这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度. 2.我们常用空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽
压之比来描述空气的潮湿程度,并把这个比值叫做空气 水蒸气的实际压强
的相对湿度,即相对湿度= 同温下水的饱和汽压 . 3.空气的相对湿度常用 湿度计 来测量.
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学案3
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例 2 学校气象小组在某两天中午记录如下数据: 第一天:气温 30 °C,空气中水蒸气压强为 2.111×103 Pa. 第二天:气温 20 °C,绝对湿度为 1.455×103 Pa. 查表知:气温 30 °C 时,水的饱和汽压为 4.246×103 Pa; 气温 20 °C 时,水的饱和汽压为 2.338×103 Pa. 你能根据采集的数据判定哪一天中午人感觉较潮湿吗? 试计算说明.
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学习探究区
学案3
自我检测区
学案3
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1.蒸发和沸腾的说法正确的是
( BD )
A.蒸发只在一定温度下才能发生
B.沸腾只在一定温度下才能发生
C.蒸发和沸腾都只发生在液体表面
D.沸点与大气压有关,大气压越高,沸点越高
解析 蒸发在任意温度下都能进行,只在液体表面进
行.沸腾在沸点下才能进行,在液体表面和内部同时进
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6.空气的湿度与湿度计 (1)绝对湿度:空气中所含水蒸气的 压强 . (2)相对湿度:空气中水蒸气的压强与同一温度时水的 饱和汽压之比.
(3)常用湿度计 干湿泡 湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计.
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学案3
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一、饱和汽与饱和汽压 [问题设计]
盛在敞口容器中的水,经过一段时间后就没有了;而盛 在密闭容器中的水经过相当长的时间后仍然跑不掉,这 是为什么呢? 答案 前者的水蒸发掉了,而后者由于密闭气体蒸发后 最终与水形成一种动态平衡.

人教版高中物理选修3-3课件第9章-3

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●教学流程设计
演示结束








1.了解汽化的两种方式: 蒸 1.饱和汽与饱和汽压的理 发和沸腾. 2.了解饱和汽与饱和汽压, 解.(重点) 知道饱和汽是一种动态平 2.绝对湿度和相对湿度的 衡的蒸汽. 3.知道绝对湿度与相对湿 理解.(重点) 度, 了解湿度对日常生活的 3.饱和汽压的概念.(难点) 影响. 4.相对湿度的概念.(难点)
【提示】 高山上大气压低,水的沸腾温度低,所 以水沸腾而鸡蛋却没有熟.
饱和汽与饱和汽压
1.基本知识 (1)动态平衡
等于 从水面飞出 在相同时间内回到水中的分子数_____
液体水 去的分子数. 这时, 水蒸气的密度 _____不再增大, ________ 平衡状态 , 也不再减少, 液体与气体之间达到了____________ 蒸
●教学地位 本节主要学习汽化、 饱和汽与未饱和汽以及空气湿 度的概念, 学习本节内容, 要和日常生活和工农业生产 实际相联系. 本节虽然不是高考的重点, 但可以培养学 生理论联系实际的科学态度.
●新课导入建议 夏天连日阴雨会感到非常潮湿, 冬天用空调加热后 又会感到房间很干燥, 这是为什么?学习本节内容, 就 可以回答以上两个问题.
3
饱和汽与饱和汽压
教师用书独具演示
●课标要求 1.知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压.了解相对 湿度. 2.举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生 长的影响.
●课标解读 1.知道汽化和汽化的两种形式. 2.知道什么是饱和汽和饱和汽压. 3.知道空气的湿度、绝对湿度和相对湿度及其影 响因素. 4.知道沸点及影响的因素,知道露点的概念.
动态 发停止.这种平衡是一种__________ 平衡.

高中物理(3-3)分子动理论教案新人教版选修3

高中物理(3-3)分子动理论教案新人教版选修3

【教学目的】1.1 物质是由大量分子组成的1.了解物质是由大量分子组成。

了解分子虽小但是可认识的,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。

通过测量分子的直径和质量,教给学生研究物理问题的方法。

运用理想化方法,建立物质分子是球形体的模型,是为了简化计算,突出主要因素的理想化方法。

培养学生在物理学中的估算能力4、体会通过测量宏观量来研究微观量的思想方法【教学重点、难点】其一是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;其二是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。

课时安排:1课时【课前准备】教学设备:平板玻璃、量筒、塑料尺、水槽、透明方格纸、滑石粉、一次性针筒(5ml)、一小袋小白菜菜籽、洗洁精酒精溶液(1∶200)、长玻璃管、红墨水、酒精学生:预习本节内容【教学过程】引言:前七章学习了有关力学方面知识,认识了力和运动一些规律。

从第八章开始学习有关热学方面知识。

初中也学过一些热现象,对其本质也用分子动理论去认识,但很不够。

这一章要进一步学习分子动理论的知识,并讨论热现象的本质及包括热能在内的能量转化和守恒定律。

自古以来,人们就不断地探索物质组成的秘密。

两千多年以前,古希腊的著名思想家谟克得特说过,万物都是由极小的微粒构成的,并把这种微粒叫做原子。

这种古代的原子学说虽然没有实验根据,却包含着原子理论的萌芽。

科学技术发展到今天,原子的存在早已不是猜想,而被实验所证实。

请大家回忆一下初中学过的分子动理论基本内容有几点?(答:物质是由大量分子组成的、分子不停地做无规则运动、分子之间有相互作用力。

)提问:什么是分子?(答:组成物质的最小微粒叫分子)教师:分子是很小的,教师引导学生观察课本的彩图2,让学生明确可用扫描隧道显微镜来观察分子并测量其大小,而光学显微镜则不行。

学生:观看课本插图,比较光学显微镜和扫描隧道显微镜的放大倍数。

高中物理人教版教案选修3

高中物理人教版教案选修3

高中物理人教版教案选修3光的衍射新课标要求(一)知识与技能1.通过实验观察,让学生认识光的衍射现象,知道发生明显的光的衍射现象的条件,从而对光的波动性有进一步的认识。

2.通过学习知道“光沿直线传播”是一种近似规律。

(二)过程与方法1.通过讨论和对单缝衍射装置的观察,理解衍射条件的设计思想。

2.在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上,培养学生比较推理能力和抽象思维能力。

(三)情感、态度与价值观通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习,培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德。

教学重点单缝衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件。

教学难点衍射条纹成因的初步说明。

教学方法1.通过机械波衍射现象类比推理,提出光的衍射实验观察设想。

2.通过观察分析^p 实验,归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现。

3.通过对比认识衍射条纹的特点及变化,加深对衍射图象的了解。

教学用具:JGQ型氦氖激光器25台,衍射单缝(可调缝宽度),光屏、光栅衍射小圆孔板,两支铅笔(学生自备),日光灯(教室内一般都有),直径5 mm的自行车轴承用小钢珠,被磁化的钢针(吸小钢珠用),投影仪(本节课在光学实验室进行)教学过程(一)引入新课复习水波的衍射[投影水波衍射图片(如图1、图2所示)]图1图2师:请大家看这几幅图片,回忆一下相关内容,回答下面两个问题:1.什么是波的衍射?2.图2中哪一幅衍射现象最明显?说明原因。

生1:(议论后,一人发言)波能绕过障碍物的现象叫波的衍射.图2中丙图衍射最明显,因为这里的孔宽度最小。

师:前一个问题回答得很好,后一个问题有没有同学还有其他看法?生2:我认为丙图中孔的尺寸虽然是最小,但不一定就是发生明显衍射现象的原因,我们应该用它跟波长比。

师:很好,大家一起来说说发生明显衍射现象的条件是什么?学生一起总结:障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。

师:光也是一种波,也能够发生衍射。

20172018学年高中物理选修33教学案(15份)人教课标版1(教案)

20172018学年高中物理选修33教学案(15份)人教课标版1(教案)

第节分子的热运动.不一样物质能够相互进入对方的现象叫扩散现象。

.布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒不暂停的无规那么运动,它是液体分子无规那么运动的反响,但其实不是液体分子的运动。

.悬浮微粒越小,液体温度越高,布朗运动越明显。

.分子永不暂停的无规那么运动叫热运动,温度越高,热运动越激烈。

一、扩散现象.定义不一样物质能够相互进入对方的现象。

.产生原因物质分子的无规那么运动。

.意义反响分子在做永不暂停的无规那么运动。

.应用生产半导体器件时,在高温条件下经过分子的扩散在贞洁半导体资料中掺入其他元素。

二、布朗运动.看法悬浮微粒在液体(或气体 )中的无规那么运动。

.产生原因大量液体 (或气体 )分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性。

.影响因素微粒越小、温度越高,布朗运动越激烈。

.意义间接反响了液体(或气体 )分子运动的无规那么性。

三、分子的热运动.定义分子永不暂停的无规那么运动。

.宏观表现布朗运动和扩散现象。

.特点()永不暂停;()运动无规那么;()温度越高,分子的热运动越激烈。

.自主思虑——判一判()扩散现象只幸亏气体中发生。

(× )()布朗运动就是液体分子的无规那么运动。

(× )()悬浮微粒越大,布朗运动越明显。

(× )()布朗运动的激烈程度与温度相关。

(√ )()物体运动的速度越大,其内局部子热运动越激烈。

(× )()扩散现象和布朗运动都是分子的运动。

(× ).合作研究——议一议()一碗小米倒入一碗大米中,小米进入大米的缝隙之中可否属于扩散现象?提示:扩散现象是指由于分子的无规那么运动,不一样物质(分子 )相互进入对方的现象。

显然,上述现象不是分子运动的结果,而是两种物质的混杂,因此不属于扩散现象。

()冬天里,一缕阳光射入教室内,我们看到的尘埃上下飞舞是布朗运动吗?提示:不是。

布朗运动是用肉眼无法直接看到的。

()布朗运动的观察记录图是颗粒的运动轨迹吗?提示:该记录图是每隔某一相等时间记录的颗粒所在地址的连线,其实不是颗粒运动的实质轨迹。

高中物理选修3-3全册教案

高中物理选修3-3全册教案

新人教版高中物理选修3-3精品教案全册第七章分子动理论7.1 物质是由大量分子组成的三维教学目标1、知识与技能(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。

2、过程与方法:通过单分子油膜法估算测量分子大小,让学生体会到物质是由大量分子组成的。

形成正确的唯物主义价值观。

3、情感、态度与价值观教学重难点(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。

教学教具(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。

教学过程:第一节物质是由大量分子组成的(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。

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?(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。

人教版选修3-3物理全册教案合集(25页.doc

人教版选修3-3物理全册教案合集(25页.doc

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。

人教版高中物理选修3-3 学案课件第九章 第4讲

人教版高中物理选修3-3 学案课件第九章  第4讲

第4讲物态变化中的能量交换[目标定位] 1.知道熔化和凝固、汽化和液化的物态变化过程. 2.知道物态变化过程中伴随能量的交换. 3.掌握能量守恒定律.一、熔化热1.熔化和凝固熔化:物质从固态变成液态的过程.凝固:物质从液态变成固态的过程.2.熔化热某种晶体在熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热.二、汽化热1.汽化和液化汽化:物质从液态变成气态的过程.液化:物质从气态变成液态的过程.2.汽化热某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热.一、熔化热的理解与计算1.熔化时吸热,凝固时放热.固态物质的分子受到周围其他分子的强大作用,被束缚在一定的位置振动,只有加热吸收热量,分子动能增加,才能摆脱其他分子的束缚,从而可以在其他分子之间移动,于是固体开始熔化.2.一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等.3.不同的晶体有不同的空间点阵,要破坏不同物质的结构,所需的能量就不同.因此不同晶体的熔化热也不相同.4.非晶体液化过程中温度会不断改变,而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的,所以非晶体没有确定的熔化热.例1关于固体的熔化,下列说法正确的是()A.固体熔化过程,温度不变,吸热B.固体熔化过程,温度升高,吸热C.常见的金属熔化过程,温度不变,吸热D.对常见的金属加热,当温度升高到一定程度时才开始熔化答案CD解析只有晶体熔化时,温度才不变;在温度达到熔点之前,吸收的热量主要用来增加分子的平均动能,因而温度一直升高;当温度达到熔点开始熔化时就不再变化.借题发挥(1)晶体熔化过程,当温度达到熔点时,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子势能,而分子平均动能却保持不变,所以晶体有固定的熔点.(2)非晶体没有空间点阵,熔化时不需要去破坏空间点阵,吸收的热量主要转化为分子的动能,不断吸热,温度就不断上升.例2如果已知铜质的量热器小桶的质量是150 g,里面装着100 g、16 ℃的水,放入9 g、0 ℃的冰,冰完全熔化后水的温度是9 ℃,试利用这些数据求出冰的熔化热.答案见解析解析9 g、0 ℃的冰熔化为0 ℃的水,再升高到9 ℃,总共吸收的热量Q吸=m冰λ+m冰c水(9 ℃-0 ℃),量热器中的水和量热器小桶从16 ℃降到9 ℃放出的热量Q放=m水c水(16 ℃-9 ℃)+m桶c铜(16 ℃-9 ℃).因为Q吸=Q放,所以m冰λ+m冰c水(9 ℃-0 ℃)=(m水c水+m桶c铜)×(16 ℃-9 ℃).统一单位后,把数值代入上式[其中铜的比热容c铜=0.39×103J/(kg·℃),冰的比热容c冰=2.1×103J/(kg·℃),水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)],可得λ=334.7 kJ/kg.针对训练当晶体的温度正好是熔点或凝固点时,它的状态()A.一定是固体B.一定是液体C.可能是固体D.可能是液体E.可能是固液共存答案CDE解析晶体温度升高到熔点,将开始熔化,而且整个的熔化过程温度保持不变;而液态晶体在降温到一定温度时,若继续放热,将会发生凝固现象,而且整个凝固过程温度不变,这个温度称为凝固点.对于同一种晶体来说,熔点和凝固点是相同的.因此在这个确定的温度下,晶体既可能是固体(也许正准备熔化),也可能是液体(也许正准备凝固),也可能是正在熔化过程中或正在凝固过程中,例如:有0 ℃的水,0 ℃的冰,也有0 ℃的冰水混合物,0 ℃的水放热将会结冰,而0 ℃的冰吸热将会熔化成水.二、汽化热的理解与计算1.液体汽化时,液体分子离开液体表面,要克服其他分子的吸引而做功,因此要吸收热量.液化过程中体积膨胀要克服外界气压做功,也要吸收热量,所以液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系.2.一定质量的物质,在一定温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等.例3有人说被100 ℃的水蒸气烫伤比被100 ℃的水烫伤更为严重,为什么?答案100 ℃的水蒸气本身温度已经很高,当它遇到相对冷的皮肤还会液化放出热量,所以被100 ℃的水蒸气烫伤比被100 ℃的水烫伤更为严重.借题发挥解题的关键是应明确汽化热,即100 ℃的水蒸气液化并降温时放出的热量比100 ℃的水温度降低时放出的热量多得多.三、从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同1.熔化时,物体体积变化较小,吸收的热量主要用来克服分子间的引力做功.2.汽化时,体积变化明显,吸收的热量一部分用来克服分子间的引力做功,另一部分用来克服外界压强做功.例4一定质量的0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时,其分子动能之和E k和分子势能之和E p的变化情况是()A.E k变大,E p变大B.E k变小,E p变小C.E k不变,E p变大D.E k不变,E p变小答案 C解析0 ℃的冰熔化成水,温度不变,故分子的平均动能不变,而分子总数不变,E k不变;冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能,故C正确.熔化热的理解与计算1.质量相同的下列物质熔化热最大的是()A.铝在熔化过程中吸收了395.7 kJ能量B.铜在熔化过程中吸收了205.2 kJ能量C.碳酸钙在熔化过程中吸收了527.5 kJ能量D.氯化钠在熔化过程中吸收了517.1 kJ能量答案 C解析熔化过程中单位质量的物体吸收的热叫做熔化热.汽化热的理解与计算2.1 g 100 ℃的水与1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下列说法正确的是() A.分子的平均动能与分子的总动能都相同B.分子的平均动能相同,分子的总动能不同C.内能相同D.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能答案AD解析温度是分子平均动能的标志,因而在相同的温度下,分子的平均动能相同,又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同,因而分子总动能相同,A正确;100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,分子距离变大,要克服分子引力做功,因而分子势能增加,所以100 ℃水的内能小于100 ℃水蒸气的内能.3.在压强为1.01×105 Pa时,使10 kg 20 ℃的水全部汽化,需要吸收的热量是多少?(已知100 ℃时水的汽化热为L=2 260 kJ/kg)答案 2.6×107 J解析压强为1.01×105Pa时,水在达到沸点时的汽化热为2 260 kJ/kg.要使20 ℃的水全部汽化,应先使水的温度上升到100 ℃,则需吸收的热量总共为Q=cmΔt+m·L=4.2×103×10×(100-20)J+10×2 260×103 J=2.6×107 J.物态变化中的能量转换4.如下图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是()答案 C解析首先分清晶体与非晶体的图象.晶体凝固时有确定的凝固温度,非晶体没有确定的凝固温度,故A、D图象是非晶体的图象;其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量,温度升高,而凝固过程则恰好相反,故C正确.(时间:60分钟)题组一熔化和熔化热1.晶体在熔化过程中,吸收热量的作用是()A.增加晶体的温度B.克服分子间引力,增加分子势能C.克服分子间引力,使分子动能增加D.既增加分子动能,也增加分子势能答案 B解析晶体在熔化过程中,温度不变所以分子平均动能不变,吸收的热量增加分子势能.2.为了浇铸一个铜像,使用的材料是铜,则此过程的物态变化是() A.一个凝固过程B.一个熔化过程C.先熔化后凝固D.先凝固后熔化答案 C解析浇铸铜像必须将铜先化成铜水浇入模子,待冷却后才能成为铜像.3.大烧杯中装有冰水混合物,在冰水混合物中悬挂一个小试管,试管中装有冰,给大烧杯加热时,以下现象中正确的是()A.烧杯中的冰和试管内的冰同时熔化B.试管内的冰先熔化C.在烧杯内的冰熔化完以前,试管内的冰不会熔化D.试管内的冰始终不熔化答案 C解析物体间要发生热传递的条件是两者间存在温度差.冰水混合物中的冰熔化完以前,温度仍保持在0 ℃.当试管中的冰达到0 ℃时,两者不再传递热量,故开始时试管内的冰不能熔化,只有当烧杯中的冰熔化完毕,温度开始上升时,试管中的冰才开始熔化,所以C选项正确.题组二汽化和汽化热4.下列说法正确的是()A.不同晶体的熔化热不相同B.一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等C.不同非晶体的熔化热不相同D.汽化热与温度、压强有关答案ABD解析不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也不同.因此,不同晶体的熔化热也不相同,故A正确;一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等,故B正确;非晶体液化过程中温度会不断变化,而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的,所以非晶体没有确定的熔化热,故C不正确;汽化热与温度、压强都有关,故D正确.5.下列液化现象中属于降低气体温度而液化的是()A.家用液化石油气B.自然界中的雾和露C.自来水管外壁的小水珠D.锅炉出气口喷出的“白汽”答案BCD6.能使气体液化的方法是()A.在保持体积不变的情况下不断降低气体的温度B.在保持体积不变的情况下,使气体温度升高C.在保持温度不变的情况下增大压强,能使一切气体液化D.降低气体的温度到某个特殊温度以下,然后增大压强答案AD解析从能量转换的角度分析只要放出热量,就可以使气体液化,但从影响气体液化的因素分析,只要无限度地降低温度或降低温度到某一特定值以下,再增大压强就可以使气体液化.7.火箭在大气中飞行时,它的头部跟空气摩擦发热,温度可达几千摄氏度,在火箭上涂一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并且汽化,能起到防止烧坏火箭头部的作用,这是因为()A.熔化和汽化都放热B.熔化和汽化都吸热C.熔化吸热,汽化放热D.熔化放热,汽化吸热答案 B解析物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的,故B选项正确.8.在大气压强为1.013×105Pa的条件下,要使m=2.0 kg,t=100 ℃的水全部变成水蒸气,至少需要多少热量?(水的汽化热L=2.26×106J/kg) 答案 4.52×106 J解析100 ℃水全部变成水蒸气.需要吸收的热量:Q=mL=2×2.26×106J=4.52×106J题组三综合题组9.下列说法中正确的是()A.冰在0 ℃时一定会熔化,因为0 ℃是冰的熔点B.液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关C.0 ℃的水,其内能也为零D.冬天看到嘴里吐出“白气”,这是汽化现象答案 B解析熔化不仅需要温度达到熔点,还需要继续吸热,故A错;液体温度高,其分子运动加剧,容易跑出液面,即蒸发变快,故B对;0 ℃的水分子也在永不停息地做热运动,其内能不为零,故C错;冬天嘴中的气体温度较高,呼出遇到冷空气后液化为小水滴,即为“白气”,故D错.10.关于液体的汽化,正确的是()A.液体分子离开液体表面要克服其他液体分子的引力而做功B.液体的汽化热是与某个温度相对应的C.某个温度下,液体的汽化热与外界气体的压强有关D.汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功答案ABC解析分子间存在相互的作用力,汽化时液体分子离开液体表面逃逸出去,要克服分子间的相互作用力消耗能量,液体的汽化热与温度相对应,温度不同,液体变为蒸汽所需的汽化热不同.11.在一个大气压下,1克100 ℃的水吸收2.26×103 J热量变为1克100 ℃的水蒸气.在这个过程中,以下四个关系式正确的是()A.2.26×103 J=汽的内能+水的内能B.2.26×103 J=汽的内能-水的内能C.2.26×103J=汽的内能+水的内能+水变成水蒸气时体积膨胀对外界做的功D.2.26×103J=汽的内能-水的内能+水变成水蒸气时体积膨胀对外界做的功答案 D解析液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功,增加内能,一部分用来膨胀对外界做功,D对.12.横截面积为3 dm2的圆筒内有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?(保留一位有效数字,设太阳与地球之间平均距离为1.5×1011 m)答案4×1026 W解析水温升高1 ℃所吸收的热量设为Q,则Q=cmΔt=4.2×103×0.6×1 J=2.52×103J.设地球表面单位时间、单位面积上获得的热量为Q′,则Q′=QSt=2.52×1033×10-2×2×60W/m2=7.0×102W/m2.太阳向地球表面单位面积上发送能量的功率为P′=Q′η=7.0×10245%=1.56×103W/m2.以太阳与地球间距离为半径的球体的表面积为S′=4πr2=4×3.14×(1.5×1011)2m2=2.8×1023m2,太阳的全部辐射功率为P=P′S′=1.56×103×2.8×1023 W=4×1026 W.。

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第3、4节饱和汽与饱和汽压__物态变化中的能量交换1.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,当这两个同时存在的过程达到动态平衡时,宏观的蒸发也停止了,这种与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。

2.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压。

3.在某一温度下,水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比称为空气的相对湿度。

4.某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热。

5.某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。

一、汽化1.汽化物质从液态变成气态的过程。

2.汽化的两种方式比较二、饱和汽与饱和汽压1.动态平衡在相同时间内,回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数,这时水蒸气的密度不再增大,液体水也不再减少,液体与气体之间达到了平衡状态。

2.饱和汽与液体处于动态平衡的蒸汽。

3.未饱和汽没有达到饱和状态的蒸汽。

4.饱和汽压一定温度下饱和汽的压强。

5.饱和汽压的变化随温度的升高而增大。

饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,和蒸汽体积中有无其他气体无关。

三、空气的湿度和湿度计1.绝对湿度概念空气中所含水蒸气的压强。

2.相对湿度概念空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。

相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压。

3.常用湿度计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计。

四、熔化热与汽化热1.物态变化中的能量交换2.熔化热(1)某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热。

(2)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。

(3)不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也就不同,因此不同晶体的熔化热也不相同。

(4)非晶体在不同温度下熔化时吸收的热量是不同的,因此非晶体没有确定的熔化热。

3.汽化热(1)某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。

(2)一定质量的物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。

1.自主思考——判一判(1)蒸发只发生在液体表面,而且是在一定温度下才能发生。

(×)(2)物质从液态变成固态的过程是凝固。

(√)(3)晶体熔化时向外界放出热量,其温度不断降低。

(×)(4)密闭容器内水蒸气未达到饱和时,只有蒸发,没有凝结。

(×)(5)密闭容器里的液体和气体达到平衡时蒸发仍在进行。

(√)(6)密闭容器中有未饱和的水蒸气,向容器中注入足够量的空气,加大气压可使水汽饱和。

(×)2.合作探究——议一议(1)为什么盛在敞口容器中的水,经过一段时间后就没有了;而盛在密闭容器中的水经过相当长的时间后仍然跑不掉?提示:这是因为盛在敞口容器中的水蒸发掉了,而盛在密闭容器中的水蒸发后能形成一种动态平衡,水蒸气的密度不再变化,液体水也不再减少。

(2)为什么高海拔地区煮东西煮不熟?提示:液体沸腾时需要达到的温度叫沸点。

沸点与大气压有关,大气压越大,沸点越高。

而在高海拔地区大气压强小,沸点低,故煮东西煮不熟。

(3)夏日无风的傍晚,人们往往感到闷热潮湿,身上的汗液也蒸发不出去,这是为什么?人体感觉到的“干爽”和“潮湿”取决于什么?提示:(1)这是因为在闷热潮湿的天气里,空气的湿度比较大,汗液的蒸发和周围的空气达到了一种动态平衡状态。

(2)“干爽”和“潮湿”取决于相对湿度。

空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越大,越有利于蒸发,人体感觉到“干爽”;空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越小,越难以蒸发,人体感觉到“潮湿”。

1.动态平衡的理解(1)动态平衡的实质:①处于动态平衡时,液体的蒸发仍在不断进行;②处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关,温度越高,达到动态平衡时的蒸汽密度越大;③在密闭容器中的液体,最后必定与上方的蒸汽处于动态平衡状态中。

(2)动态平衡的条件外界条件变化时,原来的动态平衡状态被破坏,经过一段时间会达到新的平衡。

2.影响饱和汽压的因素(1)饱和汽压跟液体的种类有关。

实验表明:在相同的温度下,不同液体的饱和汽压一般是不同的。

挥发性大的液体,饱和汽压大。

(2)饱和汽压跟温度有关。

微观解释:饱和汽压随温度的升高而增大。

这是因为温度升高时,液体里能量较大的分子增多,单位时间内从液面飞出的分子也增多,致使饱和汽的密度增大,同时蒸汽分子热运动的平均动能也增大,导致饱和汽压增大。

(3)饱和汽压跟体积无关。

微观解释:①在温度不变的情况下,饱和汽的压强不随体积而变化。

其原因是,当体积增大时,容器中蒸汽的密度减小,原来的饱和蒸汽变成了未饱和蒸汽,于是液体继续蒸发。

直到未饱和汽成为饱和汽为止,由于温度没有改变,饱和汽的密度跟原来的一样,蒸汽分子热运动的平均动能也跟原来一样,所以压强不改变。

②体积减小时,容器中蒸汽的密度增大,回到液体中的分子数多于从液面飞出的分子数,于是,一部分蒸汽变成液体,直到蒸汽的密度减小到等于该温度下饱和汽的密度为止。

由于温度跟原来相同,饱和汽密度不变,蒸汽分子热运动的平均速率也跟原来相同,所以压强也不改变。

1.(多选)关于饱和汽压,下列说法正确的是()A.温度相同的不同饱和汽,饱和汽压都相同B.温度升高时,饱和汽压增大C.温度升高时,饱和汽压减小D.饱和汽压与饱和汽的体积无关解析:选BD不同的饱和汽在相同温度下的饱和汽压不同,同种饱和汽其饱和汽压随温度升高而增大,故A、C错误,B正确;饱和汽压与饱和汽的体积无关,故D正确。

2.(多选)下列关于饱和汽与饱和汽压的说法中,正确的是()A.饱和汽与液体之间的动态平衡,是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等B.一定温度下的饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大C.一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而增大D.饱和汽压跟绝对温度成正比解析:选AB由动态平衡概念可知A正确;在一定温度下,饱和汽的密度是一定的,它随着温度的升高而增大,所以B正确;一定温度下的饱和汽压与饱和汽的体积无关,所以C错误;理想气体状态方程不适用于饱和汽,饱和汽压和绝对温度的关系不成正比,饱和汽压随温度的升高增大得比线性关系更快,所以D错误。

3.(多选)一个玻璃瓶中装有半瓶液体,拧紧瓶盖经过足够长一段时间后,则() A.不再有液体分子飞出液面B.停止蒸发C.蒸发仍在进行D.在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数,液体的饱和汽压达到了动态平衡解析:选CD拧紧瓶盖后,随着液体不断蒸发,经一段时间后,液面上方的蒸汽达到饱和,气体达到饱和后,仍有气体分子从液体中飞出,同时也有气体分子回到液体中,在一定温度下,液体与上方蒸汽最终处于动态平衡,此时从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数,故C、D对。

相对湿度与绝对湿度和温度都有关系,在绝对湿度不变的情况下:温度越高,相对湿度越小,人感觉越干燥;温度越低,相对湿度越大,人感觉越潮湿。

空气的湿度对人的生活有很大影响,医学研究表明,夏季引发中暑有三个临界点:气温在30 ℃~31 ℃,相对湿度大于85%。

气温超过38 ℃,相对湿度大于50%。

气温超过40 ℃,相对湿度大于30%。

可以看出,在相对湿度较大时,较低的温度就能引起中暑。

(1)根据相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压,也即B=p1p s×100%,知道了水蒸气的实际压强和同温度水的饱和汽压,代入公式即求得相对湿度。

(2)注意单位的统一,水蒸气的实际压强和同温度水的饱和汽压的单位是毫米汞柱(mmHg)。

(3)在某一温度下,水的饱和汽压是一定值,知道了绝对湿度可以算出相对湿度;反之,知道了相对湿度也能算出绝对湿度。

1.(多选)下列说法中正确的是()A.在一定温度下,同种液体的饱和汽的密度是一定的B.饱和汽近似地遵守理想气体定律C.在潮湿的天气里,空气的相对湿度大,水蒸发得慢,所以洗了衣服不容易晾干D.在绝对湿度相同的情况下,夏天比冬天的相对湿度大解析:选AC饱和汽的密度仅由温度决定,温度越高,饱和汽的密度越大,饱和汽压越大。

由相对湿度=p1p s×100%可知,在p1相同的情况下,p s越大,相对湿度越小。

人感觉“潮湿”和“干燥”及蒸发快慢取决于相对湿度。

2.某食堂的厨房内,温度是30 ℃,绝对湿度p1=2.1×103 Pa,而这时室外温度是19 ℃,绝对湿度p2=1.3×103Pa。

那么,厨房内外空气的相对湿度相差多少?在厨房内感觉潮湿还是在厨房外感觉潮湿?(30 ℃时水的饱和汽压为p3=4.2×103 Pa,19 ℃时水的饱和汽压为p4=2.2×103 Pa)解析:厨房内的相对湿度B1=p1p 3=3 Pa3 Pa=50%。

厨房外的相对湿度B2=p2p4=3 Pa3 Pa=59%。

厨房内外空气的相对湿度相差ΔB=B2-B1=59%-50%=9%。

所以,厨房外的相对湿度较大,即厨房外感觉潮湿。

答案:见解析1.晶体的熔化过程(1)能量特点固体分子间的强大作用使固体分子只能在各自的平衡位置附近振动。

对固体加热,在其开始熔化之前,获得的能量主要转化为分子的动能,使物体温度升高,当温度升高到一定程度,一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚,从而可以在其他分子间移动,固体开始熔化。

(2)温度特点晶体熔化过程中,当温度达到熔点时,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子势能,而分子平均动能却保持不变,所以晶体有固定的熔点。

非晶体没有空间点阵,吸收的热量主要转化为分子的动能,不断吸热,温度就不断上升。

(3)熔化热的计算如果用λ表示物质的熔化热,m表示物质的质量,Q表示熔化时所需要吸收的热量,则:Q=λm。

熔化热的单位:焦耳/千克,即J/kg。

2.液体的汽化过程(1)能量特点液体汽化时,由于体积明显增大,吸收热量,一部分用来克服分子间引力做功,另一部分用来克服外界压强做功。

(2)汽化热的计算(通常计算在1个标准大气压时,在沸点下的汽化热)设某物质在1个标准大气压下,在沸点时的汽化热为L,物质的质量为m,则Q=Lm。

汽化热的单位:焦耳/千克,即J/kg。

[典例]如果已知铜制量热器小筒的质量是150 g,里面装着100 g 16 ℃的水,放入9 g 0 ℃的冰,冰完全熔化后水的温度是9 ℃,利用这些数据求冰的熔化热是多少?[铜的比热容c铜=3.9×102 J/(kg·℃)][思路点拨](1)该过程中量热器小筒和水放热,热量利用Q=cm(t1-t2)计算。

(2)冰融化吸热,热量为Q=mλ。

[解析]9 g 0 ℃的冰融化为0 ℃的水,再升高到9 ℃,总共吸收的热量Q吸=m冰λ+m冰c水(9 ℃-0 ℃)量热器中的水和量热器小筒从16 ℃降到9 ℃放出的热量Q放=m水c水(16 ℃-9 ℃)+m筒c铜(16 ℃-9 ℃)因为Q吸=Q放,所以m冰λ+m冰c水(9 ℃-0 ℃)=(m水c水+m筒c铜)(16 ℃-9 ℃)把数值代入上式,可得λ≈3.3×105 J/kg。

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