高考物理一轮复习 热学考点归纳
2024高考物理热力学知识点清单与题型总结
2024高考物理热力学知识点清单与题型总结物理学是高中科目中的一门重要学科，而在物理学中热力学是一个基础而又关键的内容。
对于即将参加2024年高考的学生们来说，对热力学的掌握和理解是至关重要的。
为了帮助大家更好地复习，本文将提供一份2024高考物理热力学知识点清单与题型总结，希望对你们的备考有所帮助。
一、基本概念1. 温度与理想气体状态方程热力学中温度的概念以及理想气体状态方程的推导与应用是热力学基础知识，对于解题至关重要。
2. 理想气体的分子动理论理解分子动理论的基本原理，包括万有气体状态方程、理想气体分子平均动能、分子自由度与状态方程等。
3. 内能、热量与功熟悉内能、热量与功的定义与计算方法，能够解决与内能及其转化相关的题型。
二、热力学定律1. 第一类永动机理解第一类永动机的定义并能够判断其可行性。
2. 第一、第二、第三类热机效率了解热机效率的定义与计算方法，以及第一、第二和第三类热机效率的关系。
3. 卡诺定理和卡诺热机了解卡诺定理的表述和推导过程，熟悉卡诺热机的性质和特点。
4. 热力学第一定律理解热力学第一定律的表述、意义与数学表示，并能将其应用于解题中。
5. 热力学第二定律了解热力学第二定律的表述，包括热机和热泵的等效性原理、热力学第二定律表述方式的等效性以及卡诺定理的一个推论。
6. 熵与热力学第二定律推论理解熵的概念与性质，并能将熵应用于解题过程中。
三、热力学过程1. 等容、等压、等温、绝热过程了解这些基本热力学过程的特点，能够分析具体问题，判断所给过程属于哪种类型。
2. 等容过程与等压过程的比较了解等容过程与等压过程在性质上的异同，能够解答与这两种过程相关的问题。
3. 理想气体的等温过程与绝热过程熟悉理想气体在等温过程与绝热过程中的相关性质，能够解答相关的题型。
四、热力学循环1. 卡诺循环理解卡诺循环的基本原理与过程，能够应用卡诺循环解决实际问题。
2. 高温热机与低温热机理解高温热机与低温热机的概念，并能够计算其效率与功率。
高三物理热学知识点总结归纳
高三物理热学知识点总结归纳热学是物理学中的一个重要分支，研究物体的热力学性质和热传导等问题。
在高三物理学习中，热学是一个重要的知识点，掌握热学的基本概念和理论是学好物理的关键。
本文将对高三物理热学知识点进行总结归纳，帮助同学们更好地理解相关知识。
一、热传导热传导是物体内部或不同物体之间热量的传递过程。
热的传导方式有三种：导热、对流和辐射。
1. 导热：指的是物体内部分子间的热传递。
导热可以通过材料的导热性能来衡量，导热性能好的材料对热传递效果好，如金属等。
2. 对流：指的是流体内部或不同流体之间的热传递。
对流的热传递受流速、温度差、流体性质等因素的影响。
3. 辐射：指的是以电磁波的形式传递热量。
辐射的热传递与物体的表面特性有关，如表面的颜色、光亮度等。
二、热力学基本概念热力学是研究热和功的相互转化关系的学科。
下面介绍几个热力学中常用的基本概念。
1. 热平衡：指的是物体与周围环境之间没有温度差的状态。
在热平衡状态下，热量不会自发地从一个物体传递到另一个物体。
2. 温度：是表示物体热平衡状态下的热能大小的物理量。
常用的温度单位有摄氏度、华氏度和开尔文。
3. 热量：是物体间传递热能的物理量。
热量的传递通常是从高温物体向低温物体传递。
4. 内能：是物体分子热运动的总能量。
内能的变化可以通过热量和对外界做功来改变。
三、热容和比热容热容是物体吸收或放出一定量的热量时，温度改变的比例关系。
比热容是单位质量物体吸收或放出一定量的热量时，温度改变的比例关系。
四、热膨胀热膨胀是物体在受热时发生的尺寸变化。
常见的热膨胀有线膨胀、面膨胀和体膨胀。
热膨胀可以通过线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数来衡量。
五、热机热机是将热能转化为机械能的装置。
其中最为重要的是热机效率和卡诺循环。
1. 热机效率：热机效率是指热机输出功与吸收热量之比。
热机效率一般小于1，高效率的热机效率接近于1。
2. 卡诺循环：卡诺循环是一种理想的热机循环。
卡诺循环工作在高温热源和低温热源之间，具有最高热机效率。
物理高考热学知识点总结
物理高考热学知识点总结热学是物理学中的一个重要分支，研究热量与能量之间的转化关系以及物体的热力学性质。
在高考物理考试中，热学常常是一个重要的考点。
本文将对物理高考热学知识点进行总结，帮助你更好地复习和应对考试。
一、热的传递方式热的传递方式主要有三种：传导、传热和辐射。
传导是指热量通过物体内部的分子传递，主要取决于物体的导热性能和温度差。
传热是指热量通过气体或液体的流动传递，主要取决于物体的换热面积和温度差。
辐射是指物体通过发射和吸收电磁波而传递热量，不需要介质的存在。
二、热力学基本定律1. 热力学第一定律：热量是一种能量，它可以从一个物体传递到另一个物体或转化为其他形式的能量，但总能量保持不变。
2. 热力学第二定律：热量不可能自行从低温物体传递到高温物体。
热力学第二定律主要包括热力学效率、卡诺循环等内容。
三、热力学量1. 温度：温度是物体分子热运动的强弱程度的度量，可以用摄氏度、华氏度或开尔文度表示。
2. 内能：内能是物体分子热运动的总能量，包括物体的微观动能和势能。
3. 热容：热容是物体单位质量或单位摩尔的物质温度升高1摄氏度所需的热量。
常见的热容有定压热容和定容热容。
四、热传导定律热传导定律描述了热量在物体内部传导时的规律。
常见的热传导定律有傅里叶定律和牛顿冷却定律。
1. 傅里叶定律：傅里叶定律描述了热量通过固体的传导过程，可以使用下式表示：$$\frac{\partial q}{\partial t} = -kA\frac{\partial T}{\partial x}$$其中，$\frac{\partial q}{\partial t}$是单位时间内通过截面的热量，$A$是截面面积，$k$是导热系数，$\frac{\partial T}{\partial x}$是温度的梯度。
2. 牛顿冷却定律：牛顿冷却定律描述了物体在流体中冷却的过程，可以使用下式表示：$$\frac{\partial q}{\partial t} = hA(T-T_0)$$其中，$\frac{\partial q}{\partial t}$是单位时间内流失的热量，$h$是对流换热系数，$A$是物体表面积，$T$是物体的温度，$T_0$是流体的温度。
高考物理热学知识点总结
高考物理热学知识点总结
以下是高考物理热学知识点的总结：
1. 温度和热量：
- 温度是物体分子热运动的程度，通常用摄氏度（℃）或开尔文（K）表示。
- 热量是物体之间传递的热能，通常用焦耳（J）表示。
2. 热平衡和热传递：
- 热平衡指两个物体之间没有温度差异，不再有热量传递。
- 热传递可以通过传导、对流和辐射三种方式进行。
3. 内能和热容：
- 内能是物体分子的总动能和势能之和。
- 热容指物体单位质量或单位摩尔的物质吸收或释放的热量与温度变化之间的关系，通常用单位质量的比热容（J/(kg·℃)）或单位摩尔的摩尔热容（J/(mol·℃)）表示。
4. 热力学第一定律：
- 热力学第一定律（能量守恒定律）指在热平衡状态下，系统的内能变化等于系统所吸收或释放的热量与系统所做的功的代数和。
5. 热膨胀：
- 热膨胀指物体随温度的升高而体积增大的现象。
- 线膨胀指物体长度随温度的升高而增加。
- 面膨胀指物体面积随温度的升高而增加。
- 体膨胀指物体体积随温度的升高而增加。
6. 理想气体的状态方程和热力学过程：
- 理想气体的状态方程为PV=nRT，其中P为气体压强，V为气体体积，n为气体的摩尔数，R为气体常数，T为气体的绝对温度。
- 热力学过程包括等压过程、等体过程、等温过程和绝热过程。
7. 相变：
- 相变指物质由一种物态转变为另一种物态的过程，包括固态、液态和气态之间的转变。
- 相变潜热是指物质在相变过程中吸收或释放的热量。
以上是高考物理热学知识点的总结，希望对你有帮助！。
物理热学高考知识点汇总
物理热学高考知识点汇总在物理学中，热学是一个重要的分支，涉及到能量传递、热力学定律以及热传导等内容。
在高考物理考试中，热学是一个重点考察的内容。
下面我们来汇总一些物理热学的高考知识点。
一、热力学定律1. 热力学第一定律：能量守恒定律根据热力学第一定律，能量不会凭空产生或消失，只能在物体间传递和转化。
公式表达式为：ΔU = Q - W，其中ΔU表示内能的变化，Q表示吸热，W表示做功。
2. 热力学第二定律：熵增定律热力学第二定律表明，自然界中任何一个孤立系统的熵都不会减少，而是不断增加。
熵是系统的无序程度，熵的增加意味着系统的无序程度增加，即趋向于热平衡。
二、热传导1. 热传导的基本规律热传导是指热量从高温区传向低温区的过程。
热传导的速率取决于物体的导热性能以及温差。
热传导速率公式为：Q = k * A * ΔT / d，其中Q表示传导热量，k 表示导热系数，A表示面积，ΔT表示温差，d表示距离。
2. 热传导的应用热传导的应用广泛，例如电器的散热设计、建筑物的保温设计、隧道的通风降温等。
对于电器来说，良好的散热设计能够保证电器的正常运行，防止过热造成损坏。
在建筑物保温设计中，热传导的减少能够降低能量损失，提高能源利用效率。
三、热容和热量计算1. 热容的概念热容是指物体吸热量与温度变化之间的比例关系。
热容的计算公式为：C = Q / ΔT，其中C表示热容，Q表示吸热量，ΔT表示温度变化。
2. 热量计算热量是物体吸收或释放的能量，可以通过热容计算得出。
热量计算公式为：Q = mcΔT，其中Q表示热量，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示温度变化。
四、理想气体1. 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体的基本关系：PV = nRT，其中P表示压强，V表示体积，n表示物质的量，R表示气体常数，T表示温度。
2. 等温过程、绝热过程和绝热指数等温过程指气体温度保持不变的过程，绝热过程指气体在隔热条件下进行的过程。
2024高考物理热学知识点清单理论总结与实验题型总结
2024高考物理热学知识点清单理论总结与实验题型总结热学是高中物理中的重要分支，也是高考物理的重要内容之一。
在2024年的高考物理中，热学知识点是必不可少的，掌握好相关的理论知识和解题技巧对于考生来说至关重要。
本文将在以下两个方面进行总结：2024高考物理热学知识点清单理论总结与实验题型总结。
一、2024高考物理热学知识点清单理论总结1. 温度与热量- 定义与单位：温度是物体热平衡状态下表征物体热状态的物理量，单位是摄氏度（℃）或开尔文（K）；热量是物体与外界发生能量转移的物理量，单位是焦耳（J）。
- 温度计及温度计的使用：水银温度计、热电偶、红外线测温仪等。
- 热平衡：指物体内部各部分之间及物体与外界之间热量的交换达到稳定状态。
- 温度的测量：接触法测温、红外线辐射法测温等。
2. 热传递- 热传导：热量通过物质内部的传递方式，如传导在固体和液体中发生。
传导速率与材料的导热系数、截面积、温度差等因素有关。
- 热对流：热量通过流动液体或气体的对流方式传递，如自然对流和强制对流。
- 热辐射：热量通过电磁波的辐射方式传递，不需要介质参与。
发射体和吸收体的能量辐射与温度、表面性质等有关。
- 热传递与材料的选择：根据材料的导热性能，选择合适的材料用于绝缘或导热。
3. 理想气体的热力学性质- 理想气体状态方程：P·V=n·R·T，其中P为气体的压强，V为气体的体积，n为气体的物质量，R为气体常数，T为气体的温度。
- 理想气体的分子速度与温度：理想气体分子的速率与温度成正比关系。
- 理想气体的等温过程、绝热过程、等容过程、等压过程的基本特征与方程。
- 理想气体的功和内能：功是气体对外界的能量转移，内能是气体分子的动能、势能之和。
- 理想气体的四个基本热力学量：压强、体积、温度、物质量。
4. 热力学第一定律- 热力学第一定律的表述：能量守恒定律在热现象中的应用，热量和功是能量的两种形式。
高三热学知识点归纳
高三热学知识点归纳热学是物理学中非常重要的一个分支，主要研究热与能量之间的转化与传递。
高三是学生最后一年的重要阶段，掌握热学知识对于理解物理学和应对考试至关重要。
本文将对高三热学知识点进行归纳，帮助同学们更好地掌握这些知识。
一、热传递与热平衡1. 热传递的基本形式：传导、传热、辐射。
2. 热传递的方向：从温度较高物体到温度较低物体。
3. 热传递的速率：与传导热流强度、传热系数、温度差有关。
4. 热平衡的条件：两物体接触时，它们达到相同的温度。
二、热力学基本概念1. 热量：物体由于温度差而发生的能量传递。
2. 内能：物体分子或原子的平均动能和势能的总和。
3. 温度：反映物体热平衡状态的物理量。
4. 理想气体状态方程：PV=nRT。
5. 热容：物体单位温度升高所吸收的热量。
6. 等温过程、绝热过程、等容过程、等压过程。
三、理想气体的性质与定律1. 等温过程：温度恒定，PV=常数，所吸收或放出的热量等于对外做功的大小。
2. 绝热过程：没有热量的传递，对外做功和内能的变化之和为零。
3. 等容过程：体积恒定，内能变化与吸热或放热量成正比。
4. 等压过程：压强恒定，热量与温度变化成正比。
5. 理想气体状态方程：PV=nRT，描述理想气体的状态。
6. 玻意耳定律：对于定质量的气体，在恒定的温度下，体积与压强成反比。
四、热能定律1. 第一热能定律：能量守恒定律，能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，只能转化形式和转移。
2. 第二热能定律：热量不会自动从低温物体传到高温物体，即热量不会自发地从热量较少的物体传导到热量较多的物体。
3. 熵增定律：世界上所有自然过程的总熵永远增加。
五、热力学循环1. 热力学循环的基本组成：热源、工作物质、工作物质的循环、工作物质的循环方式，以及工作物质向外界做功或者从外界获得的功。
2. 卡诺循环：理论上最高效率的热力学循环。
六、热力学第三定律1. 热力学第三定律：在绝对零度时，任何纯晶体的熵为零。
高三物理热学知识点汇总
高三物理热学知识点汇总物理学中，热学是研究热能与物体之间相互转化关系的学科。
在高三物理学习中，掌握热学知识点对于理解能量转化、热力学循环等内容至关重要。
本文将对高三物理热学知识点进行汇总。
1. 温度和热量温度是物体冷热程度的度量，通常用热力学温标（如摄氏度）表示。
热量是指物体之间传递的能量，一般以焦耳（J）为单位。
温度和热量的关系可以用如下公式表示：Q = mcΔT其中，Q表示热量，m表示物体的质量，c表示物质的比热容，ΔT表示温度变化。
2. 热传导热传导是指物体内部或不同物体间热量的传递方式。
在传导过程中，热量会从高温区域传递到低温区域，直到达到热平衡。
常见的热传导方式有导热、对流和辐射。
3. 热膨胀热膨胀是指物体在温度升高或降低时体积发生的变化。
热膨胀可以分为线膨胀、面膨胀和体膨胀。
常用公式表示如下：线膨胀：ΔL = αLΔT面膨胀：ΔS = βSΔT体膨胀：ΔV = γVΔT其中，ΔL表示长度的变化量，α表示线膨胀系数，ΔT表示温度变化。
4. 气体状态方程气体状态方程描述了气体在不同状态下的压力、体积和温度之间的关系。
常见的气体状态方程有理想气体状态方程和范德瓦尔斯气体状态方程。
理想气体状态方程：PV = nRT其中，P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的物质的量，R表示气体常数，T表示气体的绝对温度。
5. 热容热容是指物体吸收单位热量时的温度变化。
物体的热容可以通过计算其比热容来得到。
比热容定义为单位质量物质在温度升高1摄氏度时吸收的热量。
常见的比热容单位是J/kg·°C。
6. 热效率热效率是指热能转化的有效程度。
对于热机，热效率定义为所提供的有用功和吸收的热量之比。
热效率可以用以下公式表示：η = (W/Qh) × 100%其中，η表示热效率，W表示有用功，Qh表示吸收的热量。
7. 热力学循环热力学循环是指在做功的同时将热量转变为机械能的过程。
常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环和汽车循环等。
高考物理一轮复习考点全攻关专题(83)热力学定律与能量守恒定律(解析版)
2021年高考物理一轮复习考点全攻关专题（83）热力学定律与能量守恒定律（解析版）命题热点一：热力学第一定律的理解和应用1.关于热现象和内能，下列说法正确的是 ()A.做功和热传递都能改变物体的内能B.温度升高，物体内分子的平均动能一定增加C.外界对气体做了功，则气体的温度一定升高D.一定质量的气体，体积不变时，温度越高，内能越大E.气体能够充满容器的整个空间，是由于气体分子间呈现出斥力的作用【答案】ABD【解析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，故A项正确；温度是分子平均动能的标志，温度升高，物体内分子的平均动能一定增加，故B项正确；根据热力学第一定律可知，ΔU=W+Q，当外界对气体做了功，同时对外放热，气体的内能可能不变，温度不变，也可能内能减小，温度降低，故C项错误；温度是一定质量理想气体内能的标志，温度越高，内能增大，故D项正确；气体分子间距离很大，分子作用力很弱，之所以能够充满整个容器，是由于气体分子在永不停息地做无规则运动，故E项错误。
2、(2019·全国卷Ⅰ·33(1))某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体．初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界．现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同．此时，容器中空气的温度________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度．【答案】低于大于【解析】活塞光滑、容器绝热，活塞缓慢移动，容器内空气体积增大，对外做功，由ΔU＝W＋Q知，气体内能减少，温度降低．气体的压强与温度和单位体积内的分子数有关，由于容器内空气的温度低于外界温度，但压强相同，则容器中空气的密度大于外界空气的密度．3、如图用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空．现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸．待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是()A．气体自发扩散前后内能相同B．气体在被压缩的过程中内能增大C．在自发扩散过程中，气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变【答案】ABD【解析】因为汽缸、活塞都是绝热的，隔板右侧是真空，所以理想气体在自发扩散的过程中，与外界没有热量交换，也不对外界做功．根据热力学第一定律可知，气体自发扩散前后，内能不变，选项A正确，C 错误；气体在被压缩的过程中，外界对气体做功，气体内能增大，又因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，所以气体温度升高，分子平均动能增大，选项B、D正确，E错误．命题热点二：热力学第一定律与图像的综合应用4、如图一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e.对此气体，下列说法正确的是()A．过程①中气体的压强逐渐减小B．过程②中气体对外界做正功C．过程④中气体从外界吸收了热量D．状态c、d的内能相等E．状态d的压强比状态b的压强小【答案】BDE【解析】过程①中，气体由a到b，体积V不变、T升高，则由查理定律知压强增大，A项错误；过程②中，气体由b到c，体积V变大，对外界做正功，B项正确；过程④中，气体由d到e，温度T降低，内能ΔU 减小，体积V不变，气体不做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W得Q<0，即气体放出热量，C项错误；状态c、d温度相同，所以内能相等，D项正确；由b到d的过程，作出状态b、d的等压线，分析可得p b>p d，E项正确．5、如图一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a.下列说法正确的是()A．在过程ab中气体的内能增加B．在过程ca中外界对气体做功C．在过程ab中气体对外界做功D．在过程bc中气体从外界吸收热量E．在过程ca中气体从外界吸收热量【答案】ABD【解析】在过程ab中，体积不变，气体对外界不做功，压强增大，温度升高，内能增加，故选项A正确，C错误；在过程ca中，气体的体积减小，外界对气体做功，压强不变，温度降低，内能变小，气体向外界放出热量，故选项B正确，E错误；在过程bc中，温度不变，内能不变，体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量，故选项D正确．6、一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化，问：(1)若从A到B的过程中，气体的内能减少了300 J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少？(2)如果知道气体由A状态经B、C到D状态的过程中，气体的最高温度T=800 K，则气体在此过程中达到的最低温度是多少？【答案】(1)放出热量700 J(2)133.3 K【解析】(1)从A到B，外界对气体做功，有：W=pΔV=20×104×(4-2)×10-3 J=400 J根据热力学第一定律：ΔU=W+Q可得：Q=ΔU-W=-700 J故气体放热700 J。
高考热学常考知识点
高考热学常考知识点热学作为物理学的分支，是高考物理重要的一部分内容。
不管是理科生还是文科生，都需要掌握一些热学常考知识点。
下面将围绕热学的基本概念、热量传递、热力学定律和热机效率等方面进行论述。
热学的基本概念热学研究的是物体的热现象和热力学性质。
其中，温度是一个重要的概念，它反映了物体的冷热程度。
摄氏度和开尔文度是两个常用的温度单位。
此外，热容和比热容也是热学中的重要概念，它们分别表示了物体吸收或放出单位温度变化所需的热量。
热量传递热量的传递方式主要有传导、传热和辐射三种。
其中，传导是指沿着物体内部的分子传递热量的方式，可以分为导热和导电两种。
传热是指某一物体与另一物体之间，通过直接接触而传递热量的方式，主要有对流和辐射两种形式。
辐射是指热量通过空气或真空中的电磁波辐射传递的方式。
热力学定律热力学定律是热学领域中的基本规律，包括热平衡定律、热传导定律、热辐射定律等。
热平衡定律指的是在热平衡状态下，两个系统的温度相等；热传导定律描述了热的传递过程中的规律，根据热传导速率与温度差成正比的关系；热辐射定律则关注热量通过辐射方式的传递规律，根据热辐射功率与温度的四次方成正比的关系。
热机效率热机效率是衡量热机工作性能的重要指标，它定义为输出功率与输入热量的比值。
对于理想热机来说，其效率可以用卡诺循环来描述，它是由两个等温过程和两个绝热过程构成的循环过程。
卡诺循环的效率只与工作物体的最高温度和最低温度有关，是热机效率的上限。
总结起来，高考热学常考知识点主要包括热学的基本概念、热量传递、热力学定律和热机效率等方面。
通过对这些内容的理解和掌握，可以更好地解答与热学相关的物理题目。
同时，在备考过程中，多做一些真题和模拟题，加深对这些知识点的理解和应用，可以提高解题的能力和应对高考的信心。
希望广大考生能够在高考中取得优异的成绩！。
2025版高考物理一轮总复习第15章热学专题强化20变质量问题理想气体的图像问题关联气体问题
气体状态变化图像的分析方法 (1)明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明 确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个 状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状 态变化的一个过程。
(2)明确图像斜率的物理意义：在V－T图像(p－T图像)中，比较两个 状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大 小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积) 越大。
解得旋转后上部分气体压强为 p1＝2p0 旋转前后，下部分气体发生等温变化，下部分气体体积增大为12SL0 ＋SL0＝32SL0，则 p0·SL0＝p2·32SL0 解得旋转后下部分气体压强为 p2＝23p0。
(2)对“H”型连杆活塞整体受力分析，活塞的重力mg竖直向下，上部 分气体对活塞的作用力竖直向上，下部分气体对活塞的作用力竖直向 下，大气压力上下部分抵消，根据平衡条件可知p1S＝mg＋p2S
(1)在该市检测时大钢瓶所处环境温度为多少摄氏度； (2)一个大钢瓶可分装多少小钢瓶供病人使用。 [答案] (1)21 ℃ (2)124
[解析] (1)大钢瓶的容积一定，从北方到该市对大钢瓶内气体，有Tp11 ＝Tp22解得 T2＝294 K，故 t2＝21 ℃。
(2)设大钢瓶内氧气由状态p2、V2等 温变化为停止分装时的状态p3、V3， 则p2＝1.26×107 Pa，V2＝0.04 m3， p3＝2×105 Pa 根据p2V2＝p3V3 得V3＝2.52 m3 可用于分装小钢瓶的氧气 p4＝2×105 Pa， V4＝(2.52－0.04)m3＝2.48 m3
V T3
解得ρ3＝1.18 kg/m3。 [答案] (1)1.41 kg/m3 (2)1.18 kg/m3
高考物理一轮复习 第十一章 热学
第十一章热学第1节分子动理论内能[真题回放]1．(2013·课标全国卷Ⅰ)(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是( )A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变【解析】当距离较远时，分子力表现为引力，靠近过程中分子力做正功，动能增大，势能减小；当距离减小至分子平衡距离时，引力和斥力相等，合力为零，动能最大，势能最小；当距离继续减小时，分子力表现为斥力，继续靠近过程中，斥力做负功，势能增大，动能减小，因为只有分子力做功，所以动能和势能之和不变，选项B、C、E正确．【答案】BCE2．(2013·福建高考)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是( )【解析】当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能E p减小．当r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能E p增大．当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小．故选项B正确．【答案】 B3．(2013·北京高考)下列说法正确的是( )A．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．物体对外界做功，其内能一定减少【解析】根据布朗运动的定义及热力学第一定律来判断．布朗运动是指液体中悬浮微粒的无规则运动，而不是指液体分子的运动，选项A正确、选项B错误；改变物体内能的方式有做功和传热，当仅知道物体从外界吸收热量或者物体对外界做功时无法判断物体内能的变化，选项C、D错误．【答案】 A[考向分析]1.考纲展示(1)分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ(2)阿伏加德罗常数Ⅰ(3)气体分子运动速率的统计分布Ⅰ(4)温度是分子平均动能的标志、内能Ⅰ(5)实验：用油膜法估测分子的大小2.命题趋势本章内容为新课标地区的选考内容，经常考查分子力，分子势能、分子动能、内能、布朗运动等方面的内容3.选材特点(1)利用分子间距变化，直接分析分子力、分子势能等的变化(2)利用一些图象分析分子力、分子势能的变化(3)布朗运动与分子运动的区别考点一分子直径、质量、数目等微观量的估算一、宏观量与微观量的相互关系1．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2．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．相互关系(1)一个分子的质量：m0＝MN A＝ρV mN A.(2)一个分子的体积：V0＝V mN A＝MρN A.(注：对气体，V0为分子所占空间体积)(3)物体所含的分子数：n＝VV m·N A＝mρV m·N A或n＝mM·N A＝ρVM·N A.(4)单位质量中所含的分子数：n′＝N AM.二、求解分子直径时的两种模型1．把分子看做球形，d ＝36V 0π.2．把分子看做小立方体，d ＝3V 0.对于气体，按上述思路算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离．【例1】 (2014·长沙模拟)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 AMC ．每个钻石分子直径的表达式为36M ×10－3N A ρπ(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) 【解析】 a 克拉钻石物质的量为n ＝0.2a M ，所含分子数为n ′＝nN A ＝0.2aN A M ，钻石的摩尔体积为V ＝M ×10－3ρ(单位为m 3/mol)，每个钻石分子体积为V 0＝V N A ＝M ×10－3N A ρ，设钻石分子直径为d ，则V 0＝43π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 23，联立解得d ＝36M ×10－3N A ρπ(单位为m)．故C 正确．【答案】 C 【反思总结】微观量的求解方法(1)分子的大小、分子体积、分子质量属微观量，直接测量它们的数值非常困难，可以借助较易测量的宏观量结合摩尔体积、摩尔质量等来估算这些微观量，其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带．(2)建立合适的物理模型，通常把固体、液体分子模拟为球形或小立方体形．气体分子所占据的空间则建立立方体模型． 突破训练 1(多选)一滴油酸酒精溶液含质量为m 的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S .已知纯油酸的摩尔质量为M 、密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，下列表达式中正确的有( )A ．油酸分子的直径d ＝MρS B ．油酸分子的直径d ＝m ρS C ．油酸所含的分子数N ＝m M N A D ．油酸所含的分子数N ＝M mN A【解析】 设油酸分子的直径为d ，则有dS ＝m ρ得d ＝m ρS ；B 对．设油酸所含的分子数为N ，则有N ＝mMN A .C 对． 【答案】 BC考点二 布朗运动与分子热运动活动主体固体小颗粒分子区别是固体小颗粒的运动，是比分子大得多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是永不停息地无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则运动的反映【例2】做布朗运动实验，得到某个观测记录如图1111.图中记录的是( )图1111A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，也就无法描绘其速度—时间图线，故C项错误、D项正确．【答案】 D突破训练 2关于布朗运动，下列说法中正确的是( )A．布朗运动只能在液体中发生B．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动C．布朗研究悬浮在水中的花粉颗粒时，用放大镜看到了花粉颗粒的无规则运动D．我们把墨汁滴在水中，不能用肉眼看到碳粒做布朗运动【解析】布朗运动的产生原因是周围液体(或气体)分子对小悬浮颗粒撞击的不均衡造成的，在气体中也能发生，A错．从阳光中看到的尘埃，其尺寸往往比布朗运动中固体微粒的尺寸大得多，空气分子对它们的碰撞的不均匀性已不甚明显，它们在空中的无序翻滚主要是在重力、浮力和气流的共同影响下形成的，不是布朗运动，B错．要观察布朗运动必须借助于显微镜，不能直接看到，也不能用放大镜看到，所以C错、D正确．【答案】 D考点三分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力与分子势能的比较名称项目分子间的相互作用力F分子势能E p 与分子间距的关系图象随分子间距的变化情况r<r0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引<F斥，F表现为斥力r增大，斥力做正功，分子势能减少r减小，斥力做负功，分子势能增加r>r0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引>F斥，F表现为引力r增大，引力做负功，分子势能增加r减小，引力做正功，分子势能减少r＝r0F引＝F斥，F＝0分子势能最小，但不为零r>10r0(10－9 m)F引和F斥都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零的横坐标为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( )图1112A．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．在r＝r0时，分子势能为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变【解析】由E pr图可知：在r>r0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确．在r <r 0阶段，当r 减小时F 做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B 错误． 在r ＝r 0时，分子势能最小，动能最大，故选项C 正确． 在r ＝r 0时，分子势能最小，但不为零，故选项D 错误．在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E 正确． 【答案】 ACE 突破训练 3(多选)下列说法正确的是( )A ．分子a 从远处趋近固定不动的分子b ，当a 、b 间作用力为零时，a 的动能一定最大B ．用力压缩气球，气球会产生反抗压缩的弹力，说明分子间存在斥力C ．温度高的物体内能不一定大D ．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大 【解析】 分子间同时存在引力和斥力的作用，当分子间距离较大时，分子间作用力表现为引力，故分子a 从远处趋近固定不动的分子b 时，分子间作用力做正功，分子的动能增大，当a 、b 间作用力为零时，a 的动能达到最大，A 正确；用力压缩气球，气球会产生反抗压缩的弹力是由气体压强造成，B 错误；物体的内能等于所有分子的动能和势能之和，温度高，所有分子的平均动能大，但物体的内能不一定大，C 正确；气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，若单位体积分子的个数减少，则气体的压强有可能减小，D 错误．【答案】 AC考点四 实验：用油膜法估测分子的大小 1.实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d ＝V S计算出油膜的厚度，其中V 为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径．图11132．实验器材：盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔． 3．实验步骤(1)取1 mL(1 cm 3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL 的油酸酒精溶液．(2)往边长为30～40 cm 的浅盘中倒入约2 cm 深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上．(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n 滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL ，算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0＝1nmL.(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜． (5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上． (6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积．(7)据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V ，据一滴油酸的体积V 和薄膜的面积S ，算出油酸薄膜的厚度d ＝V S，即为油酸分子的直径．比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10－10，若不是10－10需重做实验．4．实验时应注意的事项(1)油酸酒精溶液的浓度应小于11000.(2)痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀．(3)测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差减小．(4)浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直． (5)要待油膜形状稳定后，再画轮廓．(6)利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个． 5．可能引起误差的几种原因 (1)纯油酸体积的计算引起误差．(2)油膜面积的测量引起的误差主要有两个方面： ①油膜形状的画线误差；②数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．【例4】在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL 溶液中有纯油酸6 mL ，用注射器测得1 mL 上述溶液为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，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图1114所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.则图1114(1)油酸薄膜的面积是________cm 2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL.(取一位有效数字) (3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为________m ．(取一位有效数字)【解析】 (1)根据数方格数的原则“多于半个的算一个，不足半个的舍去”可查出共有115个方格，故油膜的面积：S ＝115×1 cm 2＝115 cm 2.(2)一滴油酸酒精溶液的体积：V ′＝175 mL ，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：V ＝6104V ′＝8×10－6mL.(3)油酸分子的直径：d ＝V S ＝8×10－12115×10－4 m ＝7×10－10m. 【答案】 (1)115±3 (2)8×10－6(3)7×10－10【反思总结】解决油膜法估测分子大小问题的思路(1)理解分子模型，也就是理解油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直径． (2)明确溶质和溶剂的关系，正确求出纯油酸的体积V . (3)准确“数”出油膜的面积S . (4)利用d ＝V S求得分子直径．思想方法13 用统计规律法理解温度的概念对微观世界的理解离不开统计的观点．单个分子的运动是不规则的，但大量分子的运动是有规律的，如对大量气体分子来说，朝各个方向运动的分子数目相等，且分子的速率按照一定的规律分布．宏观物理量与微观物理量的统计平均值是相联系的，如温度是分子热运动平均动能的标志．但要注意：统计规律的适用对象是大量的微观粒子，若对“单个分子”谈温度是毫无意义的．【例5】关于温度的概念，下列说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，则物体的分子平均动能越大B．物体温度高，则物体每一个分子的动能都大C．某物体内能增大时，其温度一定升高D．甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体的大【解析】分子由于不停地运动而具有的能叫分子动能．分子的运动是杂乱的，同一物体内各个分子的速度大小和方向是不同的．从大量分子的总体来看，速率很大和速率很小的分子数都比较少，具有中等速率的分子数比较多．在研究热现象时，有意义的不是一个分子的动能，而是大量分子的平均动能．从分子动理论观点来看，温度是物体分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大；反之亦然．注意同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同，但由于不同物质的分子质量不尽相同，所以分子运动的平均速率不尽相同．【答案】 A1．(2014·上海高考)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的( )A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小 D.引力减小，斥力增加【解析】分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增加时，分子间的引力和斥力同时减小．【答案】 C2．(2012·广东高考)清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠．这一物理过程中，水分子间的( )A．引力消失，斥力增大 B.斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小 D.引力、斥力都增大【解析】当水汽凝结成水珠时，水分子之间的距离减小，分子间的引力和斥力同时增大，只是斥力比引力增加得更快一些．【答案】 D3. 如图1115所示，用F表示两分子间的作用力，E p表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中( )图1115A．F不断增大，E p不断减小B．F先增大后减小，E p则不断减小C．F不断增大，E p先增大后减小D．F、E p都是先增大后减小【解析】分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象可知F先增大后变小，E p则不断减小，B正确．【答案】 B4. (2014·河北石家庄质检)如图1116所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是( )图1116A．水分子做无规则热运动B．玻璃板受到大气压力作用C．水与玻璃间存在万有引力作用D．水与玻璃间存在分子引力作用【解析】在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是：水与玻璃间存在分子引力作用，选项D正确．【答案】 D5．(2014·云南昭通质检)(多选)下列说法中正确的是( ) A．温度高的物体比温度低的物体热量多B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大【解析】热量是在热传递过程中传递的能量，不是状态量，选项A错误．物体的内能与物体的温度、体积等有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，温度是分子平均动能的标志，温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大，选项B、C正确．相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，内能不一定相等，选项D错误．由分子势能与分子间距的关系曲线图可知，分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，选项E正确．【答案】BCE6．已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为N A(mol－1)．下列判断错误的是( )A ．1 kg 铜所含的原子数为N A MB ．1 m 3铜所含的原子数为MN AρC ．1个铜原子的质量为M N A(kg) D ．1个铜原子的体积为M ρN A(m 3) 【解析】 1 kg 铜所含的原子数N ＝1MN A ＝N A M，A 正确；同理1 m 3铜所含的原子数N ＝ρMN A ，B 错误；1个铜原子的质量m 0＝M N A(kg)，C 正确；1个铜原子的体积V 0＝M ρN A(m 3)，D 正确． 【答案】 B7．(多选)下列说法正确的是( )A ．布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动B ．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数C ．在使两个分子间的距离由很远(r >10－9m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大 D ．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素【解析】 布朗运动是指固体小颗粒的无规则运动，但它间接说明了分子在永不停息地做无规则运动，A 正确．物质的摩尔质量除以物质分子的质量即为一摩尔物质所含的分子数，即阿伏加德罗常数，B 正确．在使两个分子间的距离由很远(r >10－9m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，C 错误．扩散现象是指不同物质的分子彼此进入对方的现象，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素，D 正确．【答案】 ABD8．(1)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子势能分别取决于气体的( )A ．温度和体积 B.体积和压强 C ．温度和压强D.压强和温度(2)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说法是否正确？ ①分子的平均动能和分子的总动能都相同． ②它们的内能相同．【解析】 (1)由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由分子间作用力和分子间距离共同决定的，宏观上取决于气体的体积．因此选项A 正确．(2)①温度相同，则说明它们的分子平均动能相同；又因为1 g 水和1 g 水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，所以①说法正确；②当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，该过程吸收热量，内能增加，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，故②说法错误．【答案】 (1)A (2)见解析9．首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家________，他进行了下面的探究： ①把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做无规则运动；②把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动； ③把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动； 由此可说明___________________． (2)(多选)下列说法中正确的是________ A ．布朗运动是分子无规则运动的反映B ．气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力也增大C ．导热性能各向同性的固体，一定不是单晶体D ．机械能不可能全部转化为内能【解析】 (1)英国植物学家布朗在显微镜下研究了液体中花粉的运动，通过这些研究可以证明微小颗粒的运动不是生命现象． (2)布朗运动是分子无规则运动的反映，A 正确．气体分子间距减小，分子间引力和斥力都增大，B 正确．单晶体具有各向异性，但并不是在各种物理性质上都表现为各向异性，C 错误．机械能可以全部转化为内能，D 错误．【答案】 (1)布朗 微小颗粒的运动不是生命现象 (2)AB10．在“用单分子油膜估测分子大小”实验中， (1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定； ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积． 改正其中的错误：______________________(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL ，其形成的油膜面积为40 cm 2，则估测出油酸分子的直径为________m.【解析】 (1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d ＝V S ＝4.8×10－3×10－6×0.10%40×10－4m ＝1.2×10－9m. 【答案】 (1)②在量筒中滴入N 滴溶液 ③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10－911．(2014·内蒙古包头模拟)用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、分度值为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的45×50 cm 2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸．(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤CA ．用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数NB ．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数nC ．_______________D ．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S。
2025版高考物理一轮总复习考点突破第15章热学第37讲固体液体和气体考点2气体压强的计算和微观解释
考点2气体压强的计算和微观说明(实力考点·深度研析)1．活塞模型如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。
求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后依据平衡条件或牛顿其次定律列方程。
图甲中活塞的质量为m ，活塞横截面积为S ，外界大气压强为p 0。
由于活塞处于平衡状态，所以p 0S ＋mg ＝pS ，则气体的压强为p ＝p 0＋mg S 。
图乙中的液柱也可以看成“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－mg S＝p 0－ρ液gh 。
2．连通器模型如图所示，U 形管竖直放置，同一液体中的相同高度处压强确定相等，所以气体B 和A 的压强关系可由图中虚线联系起来。
则有p B ＋ρgh 2＝p A ，而p A ＝p 0＋ρgh 1，所以气体B 的压强为p B ＝p 0＋ρg (h 1－h 2)。
(1)若已知大气压强为p 0，图甲、乙、丙中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强；(2)如图丁、戊中两个汽缸质量均为M ，内部横截面积均为S ，两个活塞的质量均为m ，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。
两个汽缸内分别封闭有确定质量的空气A 、B ，大气压为p 0，求封闭气体A 、B 的压强；(3)如图己所示，光滑水平面上放有一质量为M 的汽缸，汽缸内放有一质量为m 的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S 。
现用水平恒力F 向右推汽缸，最终汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p 。
(已知外界大气压为p 0)[解析] (1)在题图甲中，以高为h 的液柱为探讨对象，由二力平衡知p 甲S ＋ρghS ＝p 0S所以p 甲＝p 0－ρgh在题图乙中，以B 液面为探讨对象，由平衡方程F 上＝F 下有p 乙S ＋ρghS ＝p 0Sp 乙＝p 0－ρgh在题图丙中，仍以B 液面为探讨对象，有p 丙＋ρgh sin 60°＝p 0所以p 丙＝p 0－32ρgh 。
高考热学必考知识点
高考热学必考知识点高考物理中的热学是一个重要且必考的知识点。
热学是研究物体的热现象及其相互转化规律的一门学科，它在我们生活中无处不在。
本文将介绍高考物理中常考的热学知识点，供大家复习参考。
1. 温度和热平衡温度是物体冷热现象的度量，单位是摄氏度（℃）。
热平衡是指物体之间没有冷热交换，达到了热平衡状态。
热平衡是热力学研究的基础，也是研究热传导、热辐射等问题的前提。
2. 热量和比热容热量是物体间由于温度差而产生的热交换。
它的传递方式有热传导、热辐射和对流传热。
比热容是物质单位质量的物体升高（或降低）单位温度所需要吸（或放）的热量。
不同物质有不同的比热容，它决定了物质的热惯性。
3. 热传导热传导是指物体内部由于温度差而发生的热交换。
它是通过分子之间的碰撞传递热量的。
热传导的速率和导热性能有关，导热性能好的物质热传导速率快。
4. 热膨胀热膨胀是指物体由于升温而增大体积的现象。
常见的热膨胀有线膨胀、面膨胀和体膨胀。
热膨胀在我们日常生活中经常会遇到，例如夏天温度升高时，轨道、桥梁会因为热膨胀而出现变形。
5. 热辐射热辐射是指物体因为温度而发射出的电磁波辐射。
热辐射是一种能量的传递方式，它可以在真空中传播，因此也被称为无介质传热。
物体的辐射能力与温度和表面特性有关。
6. 理想气体定律理想气体定律是描述气体性质的基本规律之一。
理想气体定律由玻意耳-马略特定律、查理定律和盖耳-吕萨克定律组成，简称PV=nRT。
其中，P代表气体的压强，V代表气体的体积，n代表气体的物质量，R代表气体常数，T代表气体的温度。
7. 理想气体状态方程理想气体状态方程是将理想气体的压强、体积和温度联系起来的方程。
它由理想气体定律和阿伏伽德罗常数的定义确定。
理想气体状态方程为PV=RT，其中R为气体常数。
8. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的表述。
它指出能量可以从一种形式转化为另一种形式，但能量的总量在转化过程中保持不变。
高三物理热学必背知识点
高三物理热学必背知识点热学是物理学中的一个重要分支，主要研究物质的热现象及其规律。
在高三物理学习中，掌握热学的必备知识点对于理解热现象、解题以及应对考试都非常重要。
下面将介绍高三物理热学的必背知识点。
一、热传递1. 热传递方式热传递可以通过传导、对流和辐射三种方式进行。
（1）传导：热传导是指物质内部热量的传递。
传导的速率与物质的导热系数、截面积、温度差和传热长度有关。
（2）对流：对流传热是指通过流体或气体中的传热。
对流传热的速率与流体的流速、接触面积、温度差和流体性质有关。
（3）辐射：辐射传热是指通过空气、真空或者其他物质中的热辐射进行热传递。
辐射传热的速率与物体表面的温度、表面的辐射性质以及表面积有关。
2. 热传导的数量关系热传导的速率可以通过导热方程进行计算，即热传导速率与物体的温度梯度成正比，与物体的热导率成反比。
导热方程可以表示为：Q = kA(ΔT/Δx)其中，Q表示热传导速率，k表示物质的导热系数，A表示传热面积，ΔT表示温度差，Δx表示传热长度。
3. 温度的测量温度可以用摄氏度、华氏度或开尔文度进行测量。
摄氏度和华氏度之间的换算公式为：C/100 = (F-32)/180其中，C表示摄氏度，F表示华氏度。
二、热力学1. 热力学基本概念（1）热力学第一定律：能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒。
（2）热力学第二定律：热量自发地从高温物体传递到低温物体。
2. 热力学量的定义（1）内能：系统内各种微观粒子的能量总和。
（2）焓：系统的内能与对外界所作的功之和。
（3）熵：表示系统无序程度的物理量，它随时间的变化不会减小。
3. 热力学过程（1）等温过程：系统的温度保持不变，内能的变化全部转化为对外界的功。
（2）等压过程：系统的压强保持不变。
（3）等体过程：系统的体积保持不变。
三、热力学第一定律应用1. 热量与功的转化关系热力学第一定律表示热量可以转化为功，也可以转化为内能的变化。
高考热学必背知识点
高考热学必背知识点热学，作为物理学中的一个重要分支，是高中物理考试中的一项关键内容。
掌握热学的基本知识对于高考的顺利通过至关重要。
本文将为大家介绍高考热学必背的知识点，以便同学们能够有针对性地备考。
一、热能与热学基本概念1. 热：是指物体之间因温度差而发生的能量传递，单位是焦耳（J）。
2. 热能：是物体由于温度而具有的能量，可以进行热量的传递和转化。
3. 温度：是物体内部微观粒子热运动情况的表现，单位是摄氏度（℃）。
二、热力学定律1. 热力学第一定律：也称为能量守恒定律，它表明能量可以从一种形态转化为另一种形态，但总能量保持不变。
2. 热力学第二定律：也称为热力学不可逆定律，它表明热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体。
3. 热力学第三定律：也称为绝对零度定律，它表明在绝对零度时，物体的熵为零。
三、热传递1. 热传递方式：热传递可以通过传导、对流和辐射等方式进行。
2. 热传导：是指热量在固体或液体中由高温区传递到低温区的过程，其速率受温度差、导热材料和导热面积等因素的影响。
3. 热对流：是指热量通过流体（液体或气体）的对流传递，对流的速率受流体的流动速度、温度差和流体的性质等因素的影响。
4. 热辐射：是指热量通过空间中的电磁波辐射传递，热辐射可以在真空中进行，其速率受物体的温度和表面性质等因素的影响。
四、理想气体1. 摩尔气体定律：PV=nRT，其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质量（摩尔数），R为气体常数，T表示气体的绝对温度。
2. 理想气体状态方程：PV = nRT，表明在一定温度和压强下，理想气体的体积与气体的物质量成正比。
3. 理想气体的内能：理想气体的内能只与其温度有关，与体积、压强无关。
五、热力学过程1. 等压过程：在等压条件下进行的过程，系统对外界做功等于系统吸收的热量减去外界对系统做的功。
2. 等体过程：在等体条件下进行的过程，系统对外界做功为零，吸收的热量全部用于增加系统的内能。
热学知识点总结高考
热学知识点总结高考热学是物理学中的重要分支，涉及热力学、热传导、热辐射等内容。
在高考物理考试中，热学是一个常见的考点，掌握热学知识点对于提高分数至关重要。
本文将对热学的一些重要知识点进行总结，帮助同学们更好地备考。
一、热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的应用。
它表明，在一个孤立系统中，热量和功是能量的两种传递方式，能量守恒。
数学表达式为：ΔU = Q - W其中，ΔU代表系统内能的变化，Q代表系统吸收的热量，W代表系统对外做的功。
这个定律告诉我们能量可以相互转化，但总量保持不变。
二、热力学第二定律热力学第二定律描述了热量传递方向的规律，提出了熵的概念，它表明一个孤立系统总是趋向于增加熵。
根据热力学第二定律的不同表述形式，我们可以得到熵增原理、熵不减原理和克劳修斯等式等。
这些表述形式在解题时往往会用到。
三、热力学循环热力学循环是指一系列的热力学过程，最后又回到了初始状态。
常见的热力学循环包括卡诺循环、卡诺-斯特林循环和卡诺-布丽顿循环等。
热力学循环是理解热力机的工作原理、计算效率的关键。
四、热力学方程热力学方程是描述物质在热平衡状态下的性质的公式。
常见的热力学方程有理想气体状态方程、焓的定义方程、熵的变化计算公式等。
掌握这些热力学方程对于解决与热学有关的问题至关重要。
五、热传导热传导是物质内部传递热量的过程。
在高考中，最基本的热传导形式是一维稳态热传导。
我们可以利用热传导的基本定律——傅里叶热传导定律，来解决与热传导有关的问题。
傅里叶热传导定律可以描述热传导的速率和温度变化之间的关系。
六、热辐射热辐射是物体由于温度差而向外辐射的热能。
热辐射不需要介质的存在，所以可以在真空中传播。
黑体辐射是理想的热辐射模型，它是指完全吸收一切辐射并以最大效率辐射的物体。
七、热平衡与温度计热平衡是热学的基本概念之一，指的是热力学系统之间不存在能量交换的状态。
根据热平衡的特性，我们可以设计各种温度计来测量物体的温度。
高中热力学高考知识点归纳
高中热力学高考知识点归纳热力学是物理学中一个重要的分支，研究物质与能量的转化关系和性质。
在高中物理课程中，热力学是一个重要的章节，也是高中物理考试中的热点内容。
下面将对高中热力学的高考知识点进行归纳和总结。
1. 理想气体定律理想气体定律是热力学的基本定律之一。
理想气体定律对应的公式为PV = nRT，其中P为气体压强，V为气体体积，n为气体物质的物质量，R为气体常数，T为气体的绝对温度。
高考中常见的考点有气体压强的计算、温度的转换等。
2. 内能和热量内能是物体微观粒子能量的总和，可以通过内能转化为做功或传递热量。
热量是能量的一种传递方式，是物体之间由于温度差异产生的能量传递过程。
高考中常见的考点有内能的计算、热量传递过程的分析等。
3. 热机和热效率热机是将热量转化为机械能的装置，包括汽车发动机、蒸汽机等。
热机的运行过程可以通过热量的吸热和放热来实现。
热效率是衡量热机性能的指标，定义为所做的有效功与吸热量之比。
高考中常见的考点有热机的工作原理、热效率的计算等。
4. 热力学第一定律热力学第一定律也称能量守恒定律，它指出能量是守恒的，能量的增减仅仅是由于能量的转化。
热力学第一定律可以用来分析物体的能量变化和能量转化过程。
高考中常见的考点有能量守恒的应用、能量转化过程的分析等。
5. 热力学第二定律热力学第二定律是热力学中一个重要的基本定律，它规定了自然界中热量传递的方向性和不可逆性。
热力学第二定律可以用来解释热能无法完全转化为机械能、热量不会自发地从低温物体传递到高温物体等现象。
高考中常见的考点有热力学第二定律的应用、熵的概念等。
6. 相变和相变潜热相变是物质由一种状态转变为另一种状态的过程，常见的有固体到液体的熔化、液体到气体的汽化等。
相变过程中物质吸热或放热，对应的热量被称为相变潜热。
高考中常见的考点有相变过程的分析、相变潜热的计算等。
7. 热力学第三定律热力学第三定律规定了温度接近绝对零度时，物体的熵趋于零。
高考物理热学现象归纳总结
高考物理热学现象归纳总结热学是物理学的一个重要分支，研究热与能量的转移、传导和转换等相关现象。
在高考物理考试中，热学是一个常见的考点，掌握其中的基本概念和现象对于解题至关重要。
本文将对高考物理中的热学现象进行归纳总结，以期为考生复习提供指导。
1. 热量和温度热量是物体之间温度差异引起的能量的传递。
在物体温度不均匀的情况下，热量会从高温物体传递到低温物体，直到温度达到平衡。
温度是物体内部分子热运动的强弱程度的度量，通常用摄氏度（℃）或开尔文（K）表示。
2. 热传导热传导是指物体内部热量通过分子间的碰撞传递，使温度均匀化的过程。
根据传导介质的不同，热传导可分为导热固体、导热液体和导热气体。
3. 热膨胀热膨胀是物体受热后体积或长度发生变化的现象。
根据膨胀方向的不同，热膨胀可分为线膨胀、面膨胀和体膨胀。
常见的热膨胀现象包括热胀冷缩、铁轨的断轨现象等。
4. 热容与比热容热容是物体吸收或释放单位温度变化时所吸收或释放的热量的大小。
比热容则是单位质量物体吸收或释放单位温度变化时所吸收或释放的热量的大小。
不同物质的比热容各不相同，比热容可以用于计算物体的热量。
5. 热辐射热辐射是指物体通过辐射传递热量的现象。
热辐射可以发生在真空中，也可以发生在介质中。
根据黑体的性质，发射体可以对应于一个理想的、理论上的热辐射体。
6. 热功和机械功热功指由热传递所产生的功，可用于描述热量转化为机械能的过程。
机械功则是物体在力的作用下所做的功，通常用于描述力对物体产生的位移效应。
7. 热效率热效率是指热量转化为机械功的比例或效率。
根据能量守恒定律，热效率通常小于100%，因为有一部分热量会转化为其他形式的能量或者散失到环境中。
在高考物理中，掌握热学相关的基本概念和现象，能够帮助考生更好地理解热与能量的转换关系，解决与热学相关的物理题目。
对于高考的准备，考生可以通过理解和掌握这些热学现象，加深对热学的理解，并运用所学知识解决实际问题。
2025届高考物理一轮复习资料 第十四章 热学 实验二十 用油膜法估测油酸分子的大小
实验二十 用油膜法估测油酸分子的大小学习目标 1.知道油膜法估测油酸分子的大小的原理。
2.掌握用油膜法估测油酸分子的大小的方法。
实验原理与器材 实验操作1.实验原理：利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，用d ＝V S 计算出油膜的厚度，其中V 为一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，S 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径，如图。
2.实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。
1.配制油酸酒精溶液，取纯油酸1 mL ，注入500 mL 的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻度线为止。
2.用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V n 时的滴数n 。
根据V 0＝V n n 算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0。
3.向浅盘里倒入约2 cm 深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。
4.用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。
5.待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。
6.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S (求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)。
7.根据溶液的比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ，并代入公式d＝VS算出薄膜的厚度d，即为分子直径。
误差分析1.纯油酸体积的计算引起误差。
2.画油膜形状时不准确带来误差。
3.数格子法本身是一种估算的方法，从而会带来误差。
考点一实验原理与操作例1在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成________(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性。
若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为________。
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取夺市安慰阳光实验学校专题13 热学目录第一节分子动理论内能(实验：用油膜法估测分子的大小) (1)【基本概念、规律】 (1)考点一微观量的估算 (2)考点二布朗运动与分子热运动 (3)考点三分子力、分子势能与分子间距离的关系 (3)考点四物体的内能 (4)考点五实验：用油膜法估测分子的大小 (5)【思想方法与技巧】 (6)用统计规律理解温度的概念 (6)第二节固体、液体和气体 (6)【基本概念、规律】 (6)【重要考点归纳】 (8)考点一固体和液体的性质 (8)考点二气体压强的产生与计算 (8)考点三气体状态变化的图象问题 (9)考点四理想气体状态方程与实验定律的应用 (9)【思想方法与技巧】 (10)“两部分气”问题的求解技巧 (10)第三节热力学定律与能量守恒 (10)【基本概念、规律】 (10)【重要考点归纳】 (11)考点一对热力学第一定律的理解及应用 (11)考点二对热力学第二定律的理解 (11)【思想方法与技巧】 (12)气态方程与热力学第一定律的综合应用 (12)第一节分子动理论内能(实验：用油膜法估测分子的大小)【基本概念、规律】一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径：数量级是10－10 m；②分子质量：数量级是10－26 kg；③测量方法：油膜法．(2)阿伏加德罗常数1 mol任何物质所含有的粒子数，N A＝6.02×1023 mol－1.2．分子热运动一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动．(1)扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行．(2)布朗运动悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著．3．分子力分子间同时存在引力和斥力，且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，但总是斥力变化得较快．二、温度1．意义：宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体中分子平均动能的大小)．2．两种温标(1)摄氏温标和热力学温标的关系T＝t＋273.15_K.(2)绝对零度(0 K)：是低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值．三、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．【重要考点归纳】考点一微观量的估算1．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2．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：m0＝MN A＝ρV mN A.(2)分子的体积：V0＝V mN A＝MρN A.(3)物体所含的分子数：N＝VV m·N A＝mρV m·N A或N＝mM·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 0.5.(1)固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的．分子的体积V 0＝V mN A，仅适用于固体和液体，对气体不适用．(2)对于气体分子，d ＝3V 0的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离．考点二 布朗运动与分子热运动布朗运动 分子热运动 活动主体固体小颗粒 分子区别是固体小颗粒的运动，是比分子大得多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加剧烈，都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则运动的反映特别提醒：(1)扩散现象直接反映了分子的无规则运动，并且可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．(2)布朗运动不是分子的运动，是液体分子无规则运动的反映． 考点三 分子力、分子势能与分子间距离的关系一、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 >r 0时，分子力为引力，当r 增大时，分子力做负功，分子势能增加．2．当r <r 0时，分子力为斥力，当r 减小时，分子力做负功，分子势能增加．3．当r ＝r 0时，分子势能最小． 二、判断分子势能变化的两种方法(1)根据分子力做功判断．分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加．(2)利用分子势能与分子间距离的关系图线判断．但要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似但意义不同，不要混淆． 考点四 物体的内能1．物体的内能与机械能的比较内能机械能定义物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称2.3.(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．(2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物态有关系．(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同．考点五实验：用油膜法估测分子的大小1．实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d＝VS计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸溶液中所含油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径．2．实验步骤(1)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成N mL的油酸酒精溶液，则油酸的纯度为1N.(2)往边长为30～40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上．(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0＝1nmL.(4)用滴管(或注射器)向水面滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(6)将玻璃板取出放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S.3．数据处理(1)计算一滴溶液中油酸的体积：V ＝1Nn(mL)．(2)计算油膜的面积：利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个．(3)计算油酸的分子直径：d ＝VS(注意单位统一)．【思想方法与技巧】用统计规律理解温度的概念1.对微观世界的理解离不开统计的观点．单个分子的运动是不规则的，但大量分子的运动是有规律的，如对大量气体分子来说，朝各个方向运动的分子数目相等，且分子的速率按照一定的规律分布．宏观物理量与微观物理量的统计平均值是相联系的，如温度是分子热运动平均动能的标志．但要注意：统计规律的适用对象是大量的微观粒子，若对“单个分子”谈温度是毫无意义的． 第二节 固体、液体和气体 【基本概念、规律】一、固体1．分类：固体分为晶体和非晶体两类．晶体分单晶体和多晶体． 2．晶体与非晶体的比较二、液体1．液体的表面张力(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势．(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．(3)大小：液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大．2．液晶的物理性质 (1)具有液体的流动性．(2)具有晶体的光学各向异性．(3)在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的．三、饱和汽 湿度1．饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽． (2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽． 2．饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强．(2)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．3．湿度(1)绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强．(2)相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之比． (3)相对湿度公式相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压(B ＝pp s ×100%)．四、气体1．气体分子运动的特点(1)气体分子间距较大，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整个空间．(2)分子做无规则的运动，速率有大有小，且时刻变化，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布．(3)温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变．2．气体实验三定律玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律 条件质量一定，温度不变质量一定，体积不变质量一定，压强不变表达式p 1V 1＝p 2V 2p 1p 2＝T 1T 2 V 1V 2＝T 1T 2图象1．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下始终遵从气体实验定律的气体．实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．2．理想气体的状态方程(1)内容：一定质量的某种理想气体发生状态变化时，压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变.(2)公式：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pVT＝C (C 是与p 、V 、T 无关的常量)．【重要考点归纳】考点一固体和液体的性质1．晶体和非晶体(1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性．(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体．(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体．2．液体表面张力(1)形成原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力．(2)表面特性：表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜，分子势能大于液体内部的分子势能．(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线．(4)表面张力的效果：表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．(5)表面张力的大小：跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系．考点二气体压强的产生与计算1．产生的原因由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．2．决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积．(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度．3．平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强．(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．4．加速运动系统中封闭气体压强的求法1.选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解．考点三气体状态变化的图象问题特点示例等温过程p－VpV＝CT(其中C为恒量)，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远p －1Vp ＝CT 1V，斜率k ＝CT ，即斜率越大，温度越高等容过程p －Tp ＝C V T ，斜率k ＝CV，即斜率越大，体积越小等压过程V －TV ＝C p T ，斜率k ＝Cp，即斜率越大，压强越小2.气体状态变化图象的应用技巧(1)求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程．(2)在V －T 图象(或p －T 图象)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大．考点四 理想气体状态方程与实验定律的应用1．理想气体状态方程与气体实验定律的关系p 1V 1T 1＝p 2V 2T2⎩⎪⎨⎪⎧温度不变：p 1V 1＝p 2V 2玻意耳定律体积不变：p 1T 1＝p 2T 2查理定律压强不变：V 1T 1＝V 2T2盖—吕萨克定律2．几个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp ＝p 1T 1ΔT(2)盖—吕萨克定律的推论：ΔV ＝V 1T 1ΔT(3)理想气体状态方程的推论：p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1＋p 2V 2T 2＋……3．应用状态方程或实验定律解题的一般步骤 (1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体；(2)确定气体在始末状态的参量p 1、V 1、T 1及p 2、V 2、T 2； (3)由状态方程或实验定律列式求解； (4)讨论结果的合理性． 【思想方法与技巧】“两部分气”问题的求解技巧解决此类问题的一般思路(1)每一部分气体分别作为研究对象；(2)分析每部分气体的初、末状态参量，判定遵守的定律；(3)列出气体实验定律或状态方程；(4)列出两部分气体初、末状态各参量之间的关系方程； (5)联立方程组求解． 第三节 热力学定律与能量守恒【基本概念、规律】一、热力学第一定律和能量守恒定律1．改变物体内能的两种方式(1)做功；(2)热传递．2．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．(2)表达式：ΔU＝Q＋W3．能的转化和守恒定律(1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．(2)第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机．它是不可能制成的．二、热力学第二定律1．常见的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．2．第二类永动机：违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机．这类永动机不违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律，也是不可能制成的．【重要考点归纳】考点一对热力学第一定律的理解及应用1．热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系．2．对公式ΔU＝Q＋W符号的规定符号W QΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少3.几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量．(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加量．(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q.外界对物体做的功等于物体放出的热量．特别提醒：(1)做功与热传递在改变内能的效果上是相同的，但是从运动形式、能量转化的角度上看是不同的：做功是其他形式的运动和热运动的转化，是其他形式的能与内能之间的转化；而热传递则是热运动的转移，是内能的转移．(2)气体向真空中膨胀不做功．(3做功看体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正．(4)与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0.(5)由于理想气体没有分子势能，所以当它的内能变化时，主要体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化．考点二对热力学第二定律的理解1．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助．(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．2．热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．特别提醒：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件下内能也可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程．3．两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器违背能量守恒定律，不可能制成不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，不可能制成4.热力学第一定律说明发生的任何过程中能量必定守恒，热力学第二定律说明并非所有能量守恒的过程都能实现．物体热量Q能自发传给热量Q不能自发传给低温物体(1)高温功能自发地完全转化为不能自发地完全转化为热量(2)(3)气体体积V1能自发膨胀到不能自发收缩到气体体积V2(较大)(4)不同气体A和B能自发混合成不能自发分离成混合气体AB【思想方法与技巧】气态方程与热力学第一定律的综合应用对于一定质量的理想气体，状态发生变化时，必然要涉及做功、热传递、内能的变化，利用气态方程(或实验定律)与热力学第一定律解决这类问题的一般思路如下：pV T ＝C ⇌⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫V ⇌ΔV ⇌W T ⇌ΔT ⇌ΔU ⇌ΔU ＝Q ＋W .。