新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体(知识点详解及配套习题)
新教材人教版选择性必修第三册第二章气体固体和液体课后习题及复习与提高AB组精准解析
人教版新教科书选择性必修第三册第二章气体、固体和液体第1节温度和温标练习与应用1. “在测定某金属块的比热容时，先把质量已知的金属块放在沸水中加热，经过一段时间后把它迅速放入质量已知、温度已知的水中，并用温度计测量水的温度。
当水温不再上升时，这就是金属块与水的共同温度。
根据实验数据就可以计算金属块的比热容。
”在这样的叙述中，哪个地方涉及了“热平衡”的概念？【答案】在以上叙述中，有两个地方涉及“热平衡”。
第一处是金属块放在沸水中，经过一段时间后，金属块和沸水组成的系统温度相同，这两个系统达到“热平衡。
第二处是将金属块迅速放入质量已知、温度已知的水中，并用温度计测水温，当水温不再升高，这时金属块、水和温度计组成的系统温度相同，它们也达到了“热平衡”。
2. 天气预报某地某日的最高气温是27 ℃，它是多少开尔文？进行低温物理的研究时，热力学温度是2.5 K，它是多少摄氏度？【答案】300.15K; -270.65 C【解析】由T=(+273.15+t)K.得T=(27+273.15)K= 300.15 K;t=(2.5- 273.15) 0C=-270. 65 C。
3. 已知某物理量X与热力学温度T成正比，请把这个关系式用等式表示出来。
现在用摄氏温度t 来表示温度，这个关系式又该怎么写？分别画出X-T 图像和X-t 图像的草图。
【答案】X=kT: X=k(273.15+t); X-T图像如图2-3所示，X-t图像如图2-4所示。
【解析】设比例系数为k，则X=kT。
由T=t+273.15K，可得X=k(273. 15+t)。
在直角坐标系中画出X-T图像和X-t图像，如图2- 3和图2-4所示。
4. 图2.1-5 甲表示某金属丝的电阻R 随摄氏温度t 变化的情况。
把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图2.1-5 乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。
新教材2023高中物理第二章气体固体和液体2.1温度和温标课件新人教版选择性必修第三册
3.体温计能测量人体温度的依据是什么? 答案:一切互为热平衡的系统都具有相同的温度.体温计与人体 接触,达到热平衡时其温度与人体的温度相同. 4.结合教材描述什么是热力学温标.摄氏温度与热力学温度的 关系是什么? 答案:热力学温标是现代科学中常用的表示温度的方法.热力 学温标表示的温度叫热力学温度.用符号T表示,单位是开尔文, 符号为K.摄氏温度与热力学温度的关系是T=t+273.15 K.
解析:一般来说,描述系统的状态参量不止一个,根据平衡态的 概念知,系统的所有状态参量都不随时间变化,系统才处于平 衡态,A说法错误.根据热平衡的概念知,处于热平衡的两个系 统温度相同,B说法正确,D说法错误.平衡态是针对某一系统而 言的,热平衡是两个或两个以上系统相互影响的最终结果,C说 法错误. 答案: ACD
3.从热平衡方面怎样理解温度? 答案:当两个系统A、B处于热平衡时,它们必定具有某个共同 的热学性质,我们就把表征这一“共同的热学性质”的物理 量叫作温度.
知识点三 温度计与温标
1.温标:要 定量 地描述温度,就必须有一套方法,这套方法就是 温标. 2.摄氏温度与热力学温度的关系: T=t+273.15 K . 3.水银温度计的测量原理:水银温度计是根据水银的 热膨胀的 性质来测量温度的.
1.达到热平衡的A、B系统具备了怎样的共同特征?请在下图 中大体画出A、B两系统的温度T随时间t变化的图像.
答案:达到热平衡的A、B系统具有相同的温度.T-t图像如图 所示.
2.从微观角度分析为什么两个系统达到了热平衡后各自的状 态参量就不再变化了. 答案:两系统温度相同就不再发生热交换了,各系统温度相等 且恒定,分子的平均动能相同,各自体积恒定,其压强就稳定在 相应的数值上.
人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第二章 气体、固体和液体 5 液体
01
教材预习·必备知识全过关
一、液体的表面张力
1.表面层 （1）液体表面有一层跟气体接触的薄层,叫作表面层。
[解析] 液晶像液体一样可以流动,又具有某些晶体的结构特征,所以液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,液晶可以流动,所以和固态分子排列不相同,但液晶不可以像液体一样任意流动,所以和液态分子排列不相同,故选项B正确,A、C、D错误。
对点演练3 [2022四川攀枝花期中]关于液晶,下列说法正确的是( )
[解析] 若液体不浸润玻璃,液体在玻璃细管内会下降,并形成凸起的球面,选项A错误；若液体浸润玻璃,液体在玻璃细管内会上升,并形成凹陷的球面,且细管越细,液柱上升越高,选项B项正确,C、D项错误。
对点演练2 下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是( )
D
A.水是浸润液体,水银是不浸润液体 B.浸润现象中,附着层里分子比液体内部分子稀疏 C.不浸润现象中,附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强 D.不浸润现象中,附着层里分子间表现出引力；浸润现象中,附着层里分子间表现出斥力
（2）分子力特点:液体内部分子间力表现为斥力,而液体表面层分子之间距离较大,分子 力表现为引力。
（3）表面特性:表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面形成一层绷 紧的膜。
2.表面张力及其作用 （1）表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线,如图所示。 （2）表面张力的大小与边界线的长度有关,还跟液体的种类、温度有关。 （3）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。在体积相同的情况 下,球形的表面积最小。
高中物理第二章气体固体和液体3气体的等压变化和等容变化课件新人教版选择性必修第三册
D．9.3×104 Pa
解析：由查理定律得 p2＝TT21p1＝237090×1.0×105 Pa＝9.3×104 Pa。
探究 情景导入
理想气体及其状态方程
如图所示，一定质量的某种理想气体从状态A到 B经历了一个等温过程，又从状态B到C经历了一个 等容过程，请推导状态A的三个参量pA、VA、TA和状 态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系。
2．盖－吕萨克定律 一 定 质 量 的 某 种 理 想 气 体 ， 温 度 升 高 时 ， 分 子 的 ___平__均__动__能___ 增 大；只有气体的___体__积___同时增大，使分子的___数__密__度___减小，才能保 持压强不变。这就是盖－吕萨克定律的微观解释。
3．查理定律 一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的__数__密__度____保 持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的__平__均__动__能____增大，气体 的___压__强___就增大。这就是查理定律的微观解释。
用分子动理论可以定性解释气体的实验定律。 1．玻意耳定律 一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是 __一__定___的。在这种情况下，体积减小时，分子的__数__密__度___增大，单位 时间内，单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就__增__大___。 这就是玻意耳定律的微观解释。
探究 情景导入
气体的等容变化
炎热的夏天，给汽车轮胎充气时，一般都不充得 太足(如图所示)；给自行车轮胎打气时，也不能打得 太足。这是什么原因呢？
提示：轮胎体积一定，由查理定律知，气体压强与热力学温度成正 比，当轮胎打足气后，温度升高车胎内压强增大，车胎易胀破。
要ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ提炼
1．查理定律的表达式 Tp11＝Tp22＝C 2．查理定律的适用条件 (1)气体质量一定，体积不变。 (2)(实际)气体的压强不太大(小于几个标准大气压)，温度不太低(不 低于零下几十摄氏度)。
新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体(知识点详解及配套习题)
第二章气体、固体和液体1. 温度和温标 ...................................................................................................................... - 1 -2. 气体的等温变化............................................................................................................. - 11 -3. 气体的等压变化和等容变化......................................................................................... - 20 -4. 固体 ................................................................................................................................ - 37 -5. 液体 ................................................................................................................................ - 45 -章末复习提高...................................................................................................................... - 54 -1. 温度和温标一、状态参量与平衡态1．热力学系统：由大量分子组成的系统。
人教版高中物理选择性必修第三册课件 第二章 气体、固体和液体 第1课时 实验 探究气体等温变化的规律
。
(3)如图甲、乙两同学在实验中得到的p-
1
V
图像,若两人实验时均操作无
误且选取的坐标标度相同,那么两图像斜率不同的主要原因是
。
答案 (1)见解析图
(2)一定质量的气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比
(3)研究气体的质量不同(或同质量气体在不同温度下研究)
解析 (1)作图如图所示
1
(2)由图可知 p-图线为过原点的倾斜直线,即一定质量的气体,在温度不变的
程中温度尽可能保持不变。
1
1
(3)当气体做等温变化时,p 与 V 成反比,即 p∝,故 p-图像为倾斜的直线,所以
1
为了能直观反映 p 与 V 成反比的关系,应作 p- 图像,C 正确。
4.(2020山东莱州一中高二月考)用如图甲所示的实验装置探究等温情况下
一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管,
②移动活塞至某一位置,记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机
显示的气体压强值p1;
③重复步骤②,多次测量并记录;
④根据记录的数据,作出相应图像,分析得出结论。
(1)(多选)关于本实验的基本要求,下列说法中正确的是
(选填选项
前的字母)。
A.移动活塞时应缓慢一些
B.封闭气体的注射器应密封良好
C.必须测出注射器内封闭气体的质量
)
答案 ×
解析 气体的体积变化快会使气体的温度不能总是与外界环境温度保持相
等且不变。
3.实验中可以用手触摸注射器的空气柱部分。(
)
答案 ×
解析 用手触摸注射器的空气柱部分会使手的温度影响气体,不能保持温度
不变。
4.实验中橡胶套不能漏气。(
人教版高中物理 选择性 必修第三册：(第二章 气体、固体和液体)本章整合【精品课件】
等压 在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。液
面法 体内深h处的总压强p=p0+ρgh,p0为液面上方的大气压强
2.加速运动系统中封闭气体压强的求法
选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二
定律列方程求解。
例1 (2020山东滨州三模)如图所示,一导热良好的足够长汽缸水平放置在
销钉固定的导热活塞将汽缸分隔成A、B两部分,每部分都密闭有一定质量
的理想气体,此时A、B两部分气体体积相等,压强之比为2∶3,拔去销钉,稳
定后A、B两部分气体体积之比为2∶1,如图乙所示。已知活塞的质量为M,
横截面积为S,重力加速度大小为g,外界温度保持不变,不计活塞和汽缸间
的摩擦,整个过程不漏气,求稳定后B部分气体的压强。
题。解决这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体一起
来作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题。
(4)漏气问题
容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题。如果选容器
内剩余气体和漏出的气体为研究对象,便可使问题变成一定质量的气体状
态变化的问题,可用气体实验定律列方程求解。
例2 (2020山东泰安模拟)现有一个容积为400 L的医用氧气罐,内部气体可
第二章 本章整合
内
容
索
引
01
知识网络体系构建
02
重点题型归纳整合
知识网络体系构建
答案 温度 273.15 m、T 一定 pV=C 过原点的倾斜直线 m、p 一定
=C
=C
过原点的倾斜直线 m、V 一定
1 1 2 2
=
1
人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第2章 气体、固体和液体 气体的等压变化和等容变化 (2)
大气压强p0=1.0×105 Pa,当温度t=27 ℃时,气柱长度l=0.8 m,
汽缸和活塞的厚度均可忽略不计。
(1)如果温度保持不变,将活塞缓慢拉至汽
缸右端口,此时水平拉力F的大小是多少?
(2)如果汽缸内气体温度缓慢升高,使活
塞移至汽缸右端口时的气体温度是多少?
提示:自行车轮胎体积一定,日光暴晒时,轮胎里的空气温度升
高明显,气体压强增大,当气体压强增大到超过轮胎承受的限
度时,轮胎就会被胀破。
三、理想气体
1.理想气体:在任何温度、任何压强下都遵从 气体实验定律
的气体,我们把它叫作理想气体。
2.条件:气体 分子大小 和 相互作用力 可以忽略不计,
气体分子与器壁碰撞的动能损失不计。
压膨胀,使部分气体从孔明灯内逸出,进而使孔明灯
内气体的质量减小,当大气对孔明灯的浮力恰好等
于孔明灯的重力时,即达到孔明灯升空的临界条件,
若继续升温,孔明灯就能升空了。
典例剖析
用绳子系住汽缸缸底,将汽缸倒过来悬挂,汽缸内用
活塞封闭了一定质量的理想气体,达到平衡时如图
所示,活塞到缸底的距离l1=36 cm,已知活塞质量
小,故在大气压力的作用下被“吸”在皮肤上。
典例剖析
1.一定质量的气体在等容变化过程中,温度每升高1 ℃,压强的
增加等于它在300 K时压强的(
)
A.
B.
C.
D.
答案:C
解析:气体等容变化,根据查理定律公式=C 可得 = ,
=
新教材高中物理第二章气体固体和液体4固体pptx课件新人教版选择性必修第三册
【解析】由化学知识知道，石墨和金刚石是碳的同素异形体，其化 学性质相同．它们的分子的空间结构不同，石墨中的碳原子排列为层状 结构，层与层间距离很大，所以其质地松软；金刚石中的碳原子排列紧 密，相互间作用力很强，所以其质地坚硬．显然A、C、D错误，B正 确．
课堂 • 重难探究
－探究晶体和非晶体
Байду номын сангаас
1．晶体与非晶体的区别
【解析】单晶体有规则的几何外形，多晶体与非晶体都没有规则的 几何外形，如果固体有规则的几何外形但不是天然的，而是人为加工 的，则其不一定是晶体，A错误，B正确；单晶体只在某些物理性质上 表现为各向异性，并非所有的物理性质都表现为各向异性，多晶体在物 理性质上表现为各向同性，C错误；晶体有确定的熔点，D正确．
3．晶体特点
有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向 的光学性质不同，这类现象称为___各__向__异__性___．非晶体沿各个方向的物 理性质都是一样的，这叫作__各__向__同__性__．由于多晶体是许多_单__晶__体___杂 乱无章地组合而成的，所以多晶体是__各__向__同__性__的____的．
状
现为各向同性
2．正确理解单晶体的各向异性 (1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性 的． ①单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同，也 就是沿不同方向去测试单晶体的物理性质时，测试结果不同． ②通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁 性等．
(2)单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性 质上表现出各向异性，举例如下：
变式1 在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其 上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在 熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是
新教材2023高中物理第二章气体固体和液体2.2气体的等温变化课件新人教版选择性必修第三册
6. (2022·广东卷)玻璃瓶可作为测量水深的简易装置.如图所 示,潜水员在水面上将80 mL水装入容积为380 mL的玻璃瓶 中,拧紧瓶盖后带入水底,倒置瓶身,打开瓶盖,让水进入瓶中, 稳定后测得瓶内水的体积为230 mL.将瓶内气体视为理想气
体,全程气体不泄漏且温度不变.大气压强p0取1.0×105 Pa,重 力加速度g取10 m/s2,水的密度ρ取1.0×103 kg/m3.求水底的压
次数 压强/(×105 Pa)
体积/mL p·V/(×10-1 Pa·m3)
1
2
3
4
5
6
0.82 0.60 0.39 0.26 0.19 0.14
4.3 6.0 10.0 15.0 20.0 25.0
3.53 3.60 3.90 3.90 3.80 3.50
化曲为直法
甲
乙
(四)实验结论. 答案:一定质量的气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成 反比. (五)注意事项. 1.保证气体质量不变的方法:实验前在柱塞上涂好润滑油,以免 漏气. 2.保证气体温度不变的方法. (1)改变气体体积时,缓慢进行,等稳定后再读出气体压强,以防 止气体体积变化太快,气体的温度发生变化. (2)实验过程中,不用手接触注射器的圆筒,防止圆筒从手上吸收 热量,引起内部气体温度变化.
注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭, 空气柱与压力表连接.在实验过程中,一方面让空气柱的质量 不变;另一方面,让空气柱的体积变化不要太快,保证温度不发 生明显的变化.
实验器材:铁架台、注射器、压力表等.
(二)物理量的测量. 1.操作:把柱塞缓慢地向下压或向上拉,读取空气柱的长度与压强. 2.读数:空气柱的长度l 可以通过刻度尺读取,空气柱的长度l与横 截面积S的乘积就是它的体积V.空气柱的压强p可以从与注射器 内空气柱相连的压力表读取. 3.多测几组数据,计算并填入下表.
人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第2章 气体、固体和液体 3.气体的等压变化和等容变化
易错辨析
(1)一定质量的某种气体,在压强不变时,其V-T图像是过原点的直线。( √ )
(2)V=CT中的C对一定质量的气体是常数。( × )
提示C对一定质量的气体在压强不变时是常数。
(3)现实生活中,自行车轮胎在烈日下暴晒,车胎内气体的变化是等容过程。
( × )
提示车胎内的气体的体积变化,只是变化较小,不是等容变化。
Pa(常温下的海平面的大气压强值),当内外压强差超过6.0×104 Pa时表盘
玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是-18 ℃,未爆裂前手
表内芯体体积的变化可忽略不计,请通过计算判断手表的表盘玻璃是向外
爆裂还是向内爆裂,并计算当时外界的大气压强值。
答案 向外爆裂
2.5×104 Pa
解析 以表内气体为研究对象,初状态的压强为p1=1.0×105 Pa,温度为
2.p-T图像和p-t图像
一定质量的某种气体,在等容变化过程中
(1)p-T图像:气体的压强p和热力学温度T的关系图线是过原点的倾斜直线,
如图甲所示,且V1<V2,即斜率越小,体积越大。
(2)p-t图像:气体的压强p与摄氏温度t是一次函数关系,不是简单的正比例关
系,如图乙所示,等容线是一条延长线通过横轴上-273.15 ℃的倾斜直线,且
气体实验定律?三个实验定律与理想气体的状态方程是什么关系?
提示 能,
1 = 2 时,1 1 = 2 2 (玻意耳定律)
1 2
1 1 2 2
1 = 2 时, =
(查理定律)
=
⇒
1 2
1
2
1 2
1 = 2 时, = (盖吕萨克定律)
1 2
由此可见,三个气体实验定律是理想气体的状态方程的特例。
人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第2章 气体、固体和液体 气体变质量问题和关联气体问题
答案
0
p0
0 +Δ
解析 当活塞下压时,阀门a关闭,b打开,抽气机汽缸中ΔV体积的气体排出,容
器中气体压强降为p1。活塞第二次上提(即第二次抽气),容器中气体压强
降为p2。根据玻意耳定律,对于第一次抽气,有
p0V0=p1(V0+ΔV)
解析 (1)将30次充入的气体和球内原来的气体作为研究对象,则由题意知,
初始状态
p1=1.0×105 Pa,V1=2 L+0.2×30 L=8 L
末状态V2=2 L
设末状态压强为p2,则由玻意耳定律得p1V1=p2V2
解得p2=4×105 Pa。
(2)由题意知,初状态p2=4×105 Pa
T1=(273+27) K=300 K
设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3',则
p3'=p1'-ρgl2
由玻意耳定律得p0l3S=p3'l3'S
解得Δl=15 cm,C项正确。
1 2 3 4
4.(气体变质量问题)(2023广东肇庆高二期末)负压救护车的主要装置是车
上的负压隔离舱。某负压舱容积为V0,负压隔离舱在A地时,舱内气体质量
为m,温度为T0,隔离舱内负压为Δp(即舱内压强比外界大气压低Δp)。负压
但在实际问题中,常遇到气体的变质量问题;气体的变质量问题,可以通过
巧妙地选择合适的研究对象,把“变质量”问题转化为“定质量”问题,从而可
以利用气体实验定律或理想气体状态方程求解,常见以下四种类型:
(1)充气(打气)问题
在充气(打气)时,取充进容器内的气体和容器内的原有气体为研究对象时,
新教材2023高中物理第二章气体固体和液体2.5液体课件新人教版选择性必修第三册
2.下图是玻璃管中的水和水银的示意图,水面形成凹面,水银面 为凸面.为什么会出现这种现象?
玻璃管中的水和水银 答案:水浸润玻璃,管中形成凹面;水银不浸润玻璃,管中形成凸 面.
3.将两个内径不同、两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水中 (如图甲所示),观察细玻璃管中液面的高度;再将另一组内径不 同、两端开口的塑料笔芯竖直插入水中(如图乙所示),观察笔 芯中液面的高度.为什么会出现这种现象?我们把这种现象称 为什么现象?
肥皂液的薄膜,这时膜上的棉线圈仍是松弛的(如图丙所示).用
烧热的针刺破棉线圈里的薄膜,观察棉线圈外的薄膜和棉线圈
发生的变化(如图丁所示).
甲
乙
丙
丁
1.观察图甲、乙,肥皂膜和棉线有何变化? 答案:用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜后,另一半肥皂膜就2.观察图乙、丙,肥皂膜和棉线有何变化? 答案:用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜,周围肥皂膜收缩,棉线圈 呈圆形.
小试身手 判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的
打“×”). 1.表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势.(√ ) 2.表面张力是分子力的宏观表现.(√ ) 3.昆虫可以在水面上自由走动是表面张力在起作用.(√ ) 4.水对所有固体都浸润.(×) 5.毛细管插入水中,管的内径越大,管内水面越高.(× ) 6.木块漂浮在水面上是液体表面张力的作用.( ×) 7.毛细现象是浸润或不浸润的实例.(√) 8.液晶在任何条件下都表现出各向异性.( ×)
过程建构
1.液晶的概念:像液体一样具有流动性,其光学性质与某些晶体 相似,具有各向异性的有机化合物,称为液晶. 2.液晶的特点. (1)液晶具有流动性,具有液体的特点. (2)液晶在不同方向上光学性质不同. (3)在不同方向上液晶分子的排列情况不同. (4)液晶受到外界影响时,物理性质会发生明显的变化. 3.液晶的应用. 液晶在电子工业(如用于电子手表和电脑等)、航空工业、生物 医学等领域有广泛应用.
人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第2章 气体、固体和液体 5.液体
4.方向 如图所示,表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线。
5.作用 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。 例如,吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受 重力的影响,往往呈扁球形,在完全失重条件下才呈球形)。
探究点二 浸润、不浸润和毛细现象
导学探究
将靠得很近的两根木质筷子竖直插入盛水的碗中。 (1)你会发现两根筷子之间的水面会沿着筷子上升,这是为什么? (2)若改变两根筷子之间的距离,你又会有什么发现? 要点提示 (1)因为水和筷子是浸润的,当两根筷子之间的距离很小时,由于 毛细现象使得两根筷子之间的水面会沿着筷子上升。 (2)两根筷子间距离越小,水面升高的高度越大。
易错辨析 (1)表面张力是分子力的宏观表现。( √ ) (2)木块浮在水面上是液体表面张力的作用。( × ) 提示木块浮在水面上是浮力的作用。 (3)若某种液体浸润某一固体,那么它对所有固体都浸润。( × ) 提示某种液体浸润某一固体,对其他固体可能不浸润。 (4)毛细管插入水中,管的内径越大,管内水面升高的高度越大。( × ) 提示毛细管插入水中,若被水浸润,则管的内径越大,管内水面升高的高度 越小。
对点演练
2.如图所示是分别装有水和水银的两个玻璃杯,下列说法正确的是( C ) A.水不浸润玻璃 B.水银浸润玻璃 C.水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力 D.水银的表面层中的水银分子之间的作用力表现为斥力 解析 由题图知水浸润玻璃,故A错误;由题图知水银不浸润玻璃,故B错误; 表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大,分子间作用 力表现为引力,故C正确,D错误。
4.微观结构 分子位置无序使它像液体,而排列 有序 使它像晶体。 5.用途 液晶广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中,在生命科学中也有应 用。
新教材高中物理第二章气体固体和液体5液体pptx课件新人教版选择性必修第三册
【解析】由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距 离，所以表面层分子间的相互作用表现为引力，这种引力使液体表面层 的相邻部分之间有相互吸引的力(即表面张力)，表面张力使液体表面具 有收缩的趋势，故D正确．
浸润和不浸润、毛细现象、液晶
1．浸润和不浸润 (1)一种液体会__润__湿____某种固体并__附__着____在固体的表面上，这种 现象叫作___浸__润___；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种 固体的表面上，这种现象叫作__不__浸__润_____． (2)附着层：当液体与__固__体____接触时，接触的位置形成一个液体薄 层，叫作附着层． (3)浸润和不浸润是_分__子__力___作用的表现．
(2)出现液晶态的条件：液晶是一种特殊物质，有些物质在特定的 ___温__度___范围之内具有液晶态，另一些物质，在适当的溶剂中溶解时， 在一定__浓__度____范围内具有液晶态．
(3)液晶的微观结构：通常__棒__状____分子、___碟__状___分子和_平__板__状___ 分子的物质容易具有液晶态．
木块浮在水面上是液体表面张力的原因吗？ 【答案】不是，是浮力．
(多选)关于液体表面具有收缩趋势的原因，下列说法不
正确的是
()
A．液体可以流动
B．液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离
C．与液面接触的容器壁的分子，对液体表面分子有吸引力
D．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离
【答案】ABC
3．分子力的特点 在液体内部，分子间的距离在___r0___左右，而在表面层，分子比较 __稀__疏____ ， 分 子 间 的 距 离 大 于 __r_0___ ， 因 此 分 子 间 的 作 用 表 现 为 __相__互__吸__引___．
2024年人教版高中物理选择性必修第三册第2章气体、固体和液体第5节液体
解析：仔细观察可以发现,小昆虫在水面上站定或行进过程中,其脚部位 置比周围水面稍下陷,但仍在水面上而未陷入水中,就像踩在柔韧性非常好 的膜上一样,这是液体的表面张力的作用;浮在水面上的缝衣针与小昆虫情 况一样,故A、C选项正确。小木块浮于水面上时,木块的下部实际上已经 陷入水中(排开一部分水)受到水的浮力作用,是浮力与重力平衡的结果,而 非表面张力在起作用,故B选项错误。喷泉喷到空中的水分散时,每一小部 分的表面都有表面张力在起作用且水处于完全失重状态,因而形成球状水 珠(体积一定的情况下球形表面积最小,表面张力的作用使液体表面有收缩 到最小面积的趋势),故D选项正确。
科学思维 表面张力的特点 (1)表面张力是液体分子间的作用力的宏观表现。 (2)表面张力的方向与液面相切,垂直于分界线。 (3)表面张力的大小由分界线的长度、液体的种类、纯净度和温度等因 素来决定。 (4)表面张力的作用是使液体表面积有收缩到最小的趋势。
知识点二 浸润和不浸润
【问题引领】
日常生活中,如果你认真观察的话,会发现水中游禽会不时地用嘴抹擦身 上的羽毛(如图所示)。你知道为什么吗?
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。 (1)木块浮在水面上是液体表面张力的原因。( × ) (2)液体分子间的相互作用力比固体分子间的相互作用力弱。( √ ) (3)毛细现象是浸润或不浸润的实例。( √ ) (4)一种液体可能浸润某种固体,也可能不浸润另一种固体。( √ ) (5)液晶在任何条件下,都表现出各向异性。( × )
第二章 5.液体
01 自主预习 新知导学
内
容
02 合作探究 释疑解惑
索
引
03 课堂小结
04 随堂练习
1.理解液体的表面张力现象。 2.理解浸润和不浸润的现象。 3.了解液晶的微观结构。
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第二章气体、固体和液体1. 温度和温标 ...................................................................................................................... - 1 -2. 气体的等温变化............................................................................................................. - 11 -3. 气体的等压变化和等容变化......................................................................................... - 20 -4. 固体 ................................................................................................................................ - 37 -5. 液体 ................................................................................................................................ - 45 -章末复习提高...................................................................................................................... - 54 -1. 温度和温标一、状态参量与平衡态1．热力学系统：由大量分子组成的系统。
2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体。
3．状态参量：为确定系统的状态所需要的一些量，如：体积、压强、温度等。
4．平衡态：无外界影响，状态参量稳定的状态。
说明：平衡态是状态参量，不是过程量，处于平衡态的系统，状态参量在较长时间内不发生变化。
二、热平衡与温度1．热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。
经过一段时间，各自的状态参量不再变化了，即这两个系统达到了热平衡。
2．热平衡定律：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。
3．温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即温度。
这就是温度计能够用来测量温度的基本原理。
三、温度计与温标1．温度计气体温度计根据气体压强随温度的变化来测量温度热电偶温度计根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度定量描述温度的方法。
(1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0 ℃，水的沸点为100 ℃。
在0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份，每一份算作1 ℃。
(2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温度。
(3)摄氏温度与热力学温度：摄氏温度摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位是摄氏度，符号为℃热力学温度热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位是开尔文，符号为K 换算关系T＝t＋273.15 K1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)当系统处于平衡态时，系统的温度、压强、体积等都不随时间变化。
(√)(2)平衡态是一种理想情况。
(√)(3)温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量。
(√)(4)处于热平衡状态的系统内的分子仍在不停地做无规则运动，热平衡是一种动态平衡。
(√) 2．(多选)下列物体中处于非平衡态的是()A．冰水混合物处在1 ℃的环境中B．将一铝块放入沸水中加热较长的时间C．冬天刚打开空调的教室内的气体D．用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间AC[冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量，温度升高，不是平衡态，A正确；当铝块放在沸水中足够长的时间，铝块各部分的温度与沸水的温度相同，达到平衡态，B错误；同理可知D错误；冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同，不是平衡态，C正确。
]3．(多选)两个处于热平衡状态的系统，由于受外界影响，状态参量发生了变化，下列关于它们后来是否能处于热平衡状态的说法，正确的是()A．不能B．可能C．要看它们后来的温度是否相同D．取决于其他状态参量是否相同BC[只要两个系统的温度相同，两个系统就处于热平衡状态，而与其他参量是否相同无关，故B、C正确。
]状态参量与平衡态如图，将鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间，鸡蛋处于平衡态吗？提示：鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间其温度、压强、体积都不再变化，是平衡状态。
只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动状态。
2．平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。
系统处于平衡态时，仍可能发生偏离平衡态的微小变化。
3．两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化。
因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统。
因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的。
【例1】(多选)下列说法中正确的是()A．状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统的状态变化时，其各个状态参量都会改变B．当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分状态参量将会达到稳定C．只有处于平衡态的系统才有状态参量D．两个物体间发生热传递时，它们组成的系统处于非平衡态思路点拨：(1)各个系统都有状态参量。
(2)当处于平衡态时，状态参量不再变化，非平衡时，状态参量要变化。
BD[由于描述系统的各种性质需要不同的物理量，只要其中某个量变化，系统的状态就会发生变化，不一定各个状态参量都发生变化，选项A错误；系统处于平衡态或非平衡态，只是状态参量有无变化，选项C错误；当系统不受外界影响时，系统总要趋于平衡，其内部各部分状态参量趋于稳定，选项B正确；两个物体间发生热传递时，两个物体组成的系统内部仍存在温差，故系统处于非平衡态，选项D 正确。
]处理平衡态的问题要注意以下三点(1)平衡态与热平衡不同，平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡。
(2)必须要经过较长一段时间，直到系统内所有性质都不随时间变化为止。
(3)系统与外界没有能量的交换。
[跟进训练]1．下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是()A．开空调2min内教室内的气体处于平衡态B．两个温度不同的物体相互接触，这两个物体组成的系统处于非平衡态C．0 ℃的冰水混合物放入1 ℃的环境中，冰水混合物处于平衡态D．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态B[开空调2min内教室内的气体温度要变化，故不是平衡状态，A错误；两物体温度不同，接触后高温物体会向低温物体传热，是非平衡态，B正确；0 ℃的冰水混合物放入1 ℃的环境中，周围环境会向冰水混合物传热，不是平衡态，C错误；压缩密闭容器中的空气，要对空气做功，机械能转化为内能，不是平衡态，D错误。
本题选B。
]热平衡与温度(1)宏观上①温度的物理意义：表示物体冷热程度的物理量。
②与热平衡的关系：各自处于热平衡状态的两个系统，相互接触时，它们相互之间发生了热量的传递，热量从高温系统传递给低温系统，经过一段时间后两系统温度相同，达到一个新的平衡状态。
(2)微观上①反映物体内分子热运动的剧烈程度，是大量分子热运动平均动能的标志。
②温度是大量分子热运动的集体表现，是含有统计意义的，对个别分子来说温度是没有意义的。
2．热平衡(1)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度。
(2)若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理。
3．热平衡定律的意义热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据。
因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低。
【例2】关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有()A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态B．两个系统在接触时，它们的状态不发生变化，说明这两个系统原来的温度是相等的C．热平衡就是平衡态D．处于热平衡的几个系统的压强一定相等思路点拨：(1)平衡态的各个参量都不变化。
(2)热平衡时必有相等的温度。
B[一般来说，描述系统的状态参量不只一个，根据平衡态的定义知所有性质都不随时间变化，系统才处于平衡态，A错误；根据热平衡的定义知，处于热平衡的两个系统温度相同，B正确，D错误；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，C错误。
]热平衡与温度理解的两个误区误区1：误认为只要温度不变，系统就处于平衡态产生误区的原因是没有正确理解平衡态的概念，当系统内包括温度在内的所有状态参量都不随时间变化时，系统才处于平衡态。
误区2：误认为平衡态就是热平衡产生误区的原因是由于不理解热平衡与平衡态的关系，错误地认为处于平衡态的两个物体之间一定会处于热平衡。
其实各自处于平衡态的两个物体温度不一定相同，它们接触后各自的状态会发生变化，直到达到热平衡为止。
[跟进训练]2．下列有关热平衡的说法，正确的是()A．如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态B．热平衡定律只能研究三个系统的问题C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别C[处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量会随之变化，温度也会变化，故A错误；热平衡定律对多个系统也适用，故B错误；由热平衡的意义，故C正确；温度相同是热平衡的标志，必须相同，故D错误。
]温度计与温标摄氏温标(以前称为百分温标)是由瑞典天文学家摄尔修斯设计的。
如图所示，在一标准大气压下，把冰点定为0 ℃，汽化点定为100 ℃，因此在这两个固定点之间共试探究：1．热力学温标与摄氏温标之间的关系是什么？2．如果可以粗略地取－273 ℃为绝对零度，在一标准大气压下，冰的熔点是多少摄氏度，为多少开？水的沸点又是多少摄氏度，为多少开?提示：1．关系式为T＝t＋273.15 K2．冰的熔点为0 ℃，为273 K；水的沸点为100 ℃，即373 K。
宏观角度温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的热平衡角度温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。