2013年高考三轮冲刺讲解课件专题十四热学1章节

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1、专题十四 热学,1.分子动理论的基本观点和实验依据 2.阿伏加德罗常数 3.气体分子运动速率的统计分布 4.温度是分子平均动能的标志、内能 5.固体的微观结构、晶体和非晶体 6.液晶的微观结构 7.液体的表面张力现象 8.气体实验定律 ,9.理想气体 10.饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压 11.相对湿度 12.热力学第一定律 13.能量守恒定律 14.热力学第二定律 15.单位制：要知道中学物理中涉及的国际单位制的 基本单位和其他物理量的单位.包括摄氏度()、标 准大气压 16.实验：用油膜法估测分子的大小,1.掌握布朗运动的特点，了解布朗运动与扩散运动的区别. 2.掌握宏观量与微观量之间的

2、关系式，理解阿伏加德罗常数的桥梁作用. 3.会分析分子力、分子势能的综合问题. 4.了解固体、液体、气体的微观结构. 5.理解温度是分子平均动能的标志，内能及其与机械能的区别、联系.,6.了解晶体、非晶体、表面张力、饱和蒸汽、未饱和蒸汽、相对湿度等概念. 7.掌握气体实验定律的定性分析及图象的理解. 8.掌握封闭气体压强的求解. 9.理解热力学定律，并能与能量守恒结合分析与气体有关的热现象. 10.掌握用油膜法估测分子大小的实验原理、方法. 11.根据新课标考纲要求，高考在本章出计算题的可能性较大，因此对涉及到计算的知识点，如微观量的估算、热力学第一定律、能量守恒定律、气体实验定律的应用要引起

3、高度重视.,用油膜法估测分子的大小 【典例1】(2011上海高考)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： 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； 在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； 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；,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4.810-3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为_m.,【审题视角】解答本题时应注意以下三点： 【关键点】 (1)明确分子动

4、理论的内容. (2)能正确建立物理模型. (3)明确阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带.,【精讲精析】在量筒中滴入N滴该溶液，测出它的体积V，则 一滴的体积: 为减小实验误差,先撒上痱子粉，再滴入 油酸酒精溶液，已形成稳定的轮廓，测出油酸分子的直径为 答案:(1)在量筒中滴入N滴溶液 在水面上先撒上痱子 粉 (2)1.210-9,【命题人揭秘】解答估算问题的程序 (1)抽象出决定事物特征的本质因素，忽略某些次要因素，根据题中所给条件及求解需要，建立合适的物理模型，根据构建的物理模型寻找对应的物理规律进行近似计算. (2)由宏观量计算微观量，或由微观量计算宏观量，都要通过阿伏加德罗常

5、数建立联系.微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可.估算的目的是获得对数量级的认识.,热力学第一定律的理解和应用 【典例2】(2011重庆高考)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成 开箱时，密闭于汽缸内的压缩气 体膨胀，将箱盖顶起，如图所示 在此过程中，若缸内气体与外界 无热交换，忽略气体分子间相互 作用，则缸内气体( ),A.对外做正功，分子的平均动能减小 B.对外做正功，内能增大 C.对外做负功，分子的平均动能增大 D.对外做负功，内能减小 【审题视角】解答本题时可按以下思路分析:,【精讲精析】密闭于汽缸内的压缩气体膨胀对外做正功W0，

6、缸内气体与外界无热交换说明Q=0，忽略气体分子间相互作用，说明内能是所有分子动能的总和根据热力学第一定律U=W+Q，可知内能减小，分子平均动能减小，温度降低所以只有A正确. 答案:A 【命题人揭秘】本题主要考查热力学第一定律，应用热力学第一定律解题时应明确研究对象经历的状态变化，并按符号法则进行讨论,热力学第一定律与理想气体状态方程结合问题 【典例3】(2010全国卷)如图，一绝热容器被隔板K隔开a 、b两部分.已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态.在此过程中( ),A.气体对外界做功，内能减少 B.气体不做功，内能不变 C.气体压强变小，温度降

7、低 D.气体压强变小，温度不变 【审题视角】解答本题的关键是明确气体的三个状态参量的变化情况,并综合运用热力学第一定律、理想气体状态方程等规律分析求解.,【精讲精析】解答本题时可按以下流程进行：,抽开隔板K后，a内的稀薄气体进入真空b内，a内的稀薄气体做 功W=0,绝热容器不与外界发生热传递，则Q=0，根据热力学第 一定律:U=W+Q，可得U=0，则内能不变，故A错误，B正确； 稀薄气体可看做理想气体，内能仅由温度决定，由于U=0， 则气体温度不变.又根据理想气体状态方程: 气体体积 变大，而温度不变，则压强变小，故C错误，D正确. 答案：B、D,【命题人揭秘】本题主要考查热力学第一定律、理想

8、气体状态方程及内能的决定因素.应用热力学第一定律讨论时，要依照符号规定进行，对结果的正负也同样依照规定来解释其意义，同时结合理想气体状态方程讨论各状态参量的变化.,气体实验定律与热力学第一定律的综合 【典例4】(2012山东高考)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1=20 cm(可视为理想气体)， 两管中水银面等高.现将右端与一低压 舱(未画出)接通，稳定后右管水银面 高出左管水银面h=10 cm.(环境温度不 变，大气压强p0=75 cmHg),(1)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位). (2)此过程中左管内的气体对外界_

9、(选填“做正功”、“做负功”或“不做功”)，气体将_(选填“吸热”或“放热”). 【审题视角】解答本题时应注意以下四点： 【关键点】 (1)选研究对象左端气体. (2)找其初态压强、体积、末态体积. (3)由玻意耳定律求末态压强. (4)左、右端气体的压强关系.,【精讲精析】(1)设U型管横截面积为S，右端与大气相通时,左管中封闭气体的压强为p1，右端与一低压舱接通后,左管中封闭气体的压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p.高为h的水银柱产生的压强为ph. 左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得 p1V1=p2V2 p1=p0 p2=p+ph V1=l1S V2=l2S ,

10、由几何关系得h=2(l2-l1) 联立式，代入数据得 p=50 cmHg (2)此过程中由于左管中的气体的体积变大.故左管内的气体对外界做正功；由于U型管导热良好,故此过程中，左管中的气体做等温变化，气体的内能变化为零，由热力学第一定律W+Q= U可知W0,即气体将吸热. 答案：(1)50 cmHg (2)做正功 吸热,【命题人揭秘】 U型管类问题的解答技巧 (1)粗细均匀的U型管一侧的液面下降h，两侧液面的高度差为2h. (2)注意寻找左右管中被封气体的压强之间的关系.,气体压强的产生与计算 【典例5】(2009浙江高考)一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球

11、充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示.,(1)关于气球内气体的压强，下列说法正确的是( ) A.大于大气压强 B.是由于气体重力而产生的 C.是由于气体分子之间的斥力而产生的 D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的 (2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变.下列说法正确的是( ) A.球内气体体积变大 B.球内气体体积变小 C.球内气体内能变大 D.球内气体内能不变,(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0

12、 cm的方格纸.表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示.若表演时大气压强为1.013105 Pa，取g=10 m/s2，则气球内气体的压强为_Pa. (取4位有效数字)气球在没有 贴方格纸的下层木板上也会 留下“印迹”，这一“印迹” 面积与方格纸上留下的“印迹” 面积存在什么关系？,【审题视角】解答本题时应把握以下三点： 【关键点】 (1)知道气球内气体的压强与大气压强的区别. (2)理解温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系. (3)掌握气体压强的计算方法.,【精讲精析】(1)由于气球对球内气体的作用，球内气体压强大于大气压强，A对.根据气体压强的微观理论，气体压强是由于

13、大量气体分子的碰撞而产生的，故B、C错D对. (2)由于可视为理想气体，则 T不变，p增大，V减小，故A错B对.理想气体的内能只与温度有关，故C错D对.,(3)人作用在气球上的力F=mg=600 N，“印迹”的面积为4S,S为每个“印迹”的面积(大于半格的算一格，小于半格的去掉)，得S=37210-4 m2. p= Pa=0.040105 Pa, 球内气体压强为： p=p0+p=(1.013105+0.040105)Pa=1.053105 Pa 气球内部气体压强处处相等，气球上下两部分形变一样，故上下“印迹”面积相同. 答案：(1)A、D (2)B、D (3)1.053105 面积相同,【命题

14、人揭秘】本题结合实际问题考查气体压强的产生和计算，解决此类问题，在认真审题的前提下，根据所学知识，从中抽象出理想模型是关键，再结合相关规律求解.气体压强的计算要注意正确地选取研究对象，进行受力分析，再利用平衡条件或牛顿第二定律列方程求解.,气体实验定律的应用 【典例6】(2011山东高考)(1)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是_. a液晶的分子势能与体积有关 b晶体的物理性质都是各向异性的 c温度升高，每个分子的动能都增大 d露珠呈球状是由于液体表面张力的作用,(2)气体温度计结构如图所示.玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连.开始时A处

15、于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1=14 cm.后来放入待测恒温槽中，上下移动D，使左管C中水银面在O点处，测得右管D中水银面高出O点h2=44 cm (已知外界大气压为1个标准大气压，1标准 大气压相当于76 cmHg) 求恒温槽的温度. 此过程A内气体内能_(填“增大”或 “减小”)，气体不对外做功，气体将_ (填“吸热”或“放热”).,【审题视角】解答本题时应注意以下三点： 【关键点】 (1)晶体和非晶体的性质，多晶体与单晶体的区别. (2)固体和液体的内能与体积和温度有关，由体积决定物体的分子势能，由温度决定物体的分子平均动能. (3)被封闭气体的变化特点及隐含条件.,【精讲精析】(1)选a、d.液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关，a正确.晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，b错误.温度升高时，分子的平均动能增大，但不是每一个分子动能都增大，c错误.露珠由于受到表面张力的作用，表面积有收缩到最小的趋势即呈球形，d正确.,(2)由于在温度变化前后左端被封闭气体的体积没