高中物理 第二章 固体液体和气体章末总结课件 粤教版选修

,第二章,章末总结,内容索引,知识网络,题型探究,达标检测,知识网络,固体、液体和气体,固体,晶体,单晶体,有规则的_ 有确定的_ 物理性质_,多晶体,规则的几何外形 确定的熔点 物理性质_,晶体的微观结构：内部微粒按照各自的规则排 列，具有空间上的_,非晶体,无规则的_ 确定的熔点 物理性质_,几何外形,各向异性,熔点,无,有,各向同性,周期性,几何外形,各向同性,无,固体、液体和气体,液体,液体的微观结构 液体的性质：表面张力、浸润和不浸润、毛细现象 液晶的性质及应用,气体,状态参量 实验规律,饱和蒸汽与饱和汽压,汽化：蒸发、沸腾(吸收热量),饱和蒸汽：一种与液体处于 _的蒸汽,空气的湿度,绝对湿度,相对湿度,动态平衡,题型探究,单晶体的某些物理性质表现出各向异性，多晶体和非晶体都具有各向同性，但单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有,一、单晶体、多晶体、非晶体的判断,例1 关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是,答案,解析,A.可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体 B.一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此 薄片一定是非晶体 C.一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球体一 定是单晶体 D.一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则这块晶体一定是多晶体,解析 根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别晶体和非晶体，选项A错误； 薄片在力学性质上表现为各向同性，也无法确定薄片是多晶体还是非晶体，选项B错误； 固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，选项C正确； 某一晶体的物理性质显示各向同性，并不意味着该晶体一定是多晶体，对于单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性，选项D错误,1.玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T恒定、V恒定、p恒定时的特例 2.正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键 求解压强的方法：(1)在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、气缸等)作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解 3.注意气体实验定律或理想气体状态方程只适用于一定质量的气体，对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题，巧妙地选取对象，使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题,二、气体实验定律和理想气体状态方程的应用,例2 如图1所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的 相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶 部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0.气缸中各有一 个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)开始时K关闭，两 活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压 强分别为p0和 ；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体 体积为 ，现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部， 且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡 已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦求：,图1,(1)恒温热源的温度T；,答案 T0,解析 与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖·吕萨克定 律得： ，解得：T T0.,答案,解析,(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx.,答案 V0,答案,解析,解析 由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件 气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程设左活塞上方气体最终压强为p，由玻意耳定律得： pVx · ，(pp0)(2V0Vx)p0· V0， 联立上述二式得： ， 其解为：Vx V0；另一解Vx V0，不合题意，舍去,例3 如图2所示，一定质量的气体放在体积为V0的容器中，室温为T0300 K，有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76 cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通(外界大气压等于76 cmHg)求：,图2,(1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？,答案 V0,解析 初始时，pA0p0gh2 atm，VA0 打开阀门K后，A室气体等温变化，pA1 atm，体积为VA，由玻意耳定律得pA0 VA0pAVA VA V0,答案,解析,(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和540 K时，U形管内两边水银面的高度差各为多少？,答案 0 15.2 cm,答案,解析,解析 假设打开阀门K后，气体从T0300 K升高到T时，活塞C恰好到达容器最右端，即气体体积变为V0，压强仍为p0，即等压过程 根据盖·吕萨克定律 得 T T0450 K 因为T1400 K450 K，所以pA1p0，水银柱的高度差为零 从T450 K升高到T2540 K为等容过程， 根据查理定律 ，得pA21.2 atm. T2540 K时，p0gh1.2 atm， 故水银高度差h15.2 cm.,三、理想气体的图象问题,例4 (多选)一定质量的理想气体的状态变化过程的pV 图象如图3所示，其中A是初状态，B、C是中间状态，AB是等温变化，如将上述变化过程改用pT图象和 VT图象表示，则下列各图象中正确的是,图3,答案,解析,解析 在pV图象中，由AB，气体经历的是等温变化过程，气体的体积增大，压强减小； 由BC，气体经历的是等容变化过程，根据查理定律 ，pCpB，则TCTB，气体的压强增大，温度升高； 由CA，气体经历的是等压变化过程，根据盖·吕萨克定律 ，VCVA，则TCTA，气体的体积减小，温度降低 A项中，BC连线不过原点，不是等容变化过程，A错误； C项中，BC体积减小，C错误； B、D两项符合全过程综上所述，正确答案选B、D.,达标检测,1,2,3,4,1.(晶体和非晶体)下列关于晶体与非晶体的说法，正确的是,答案,解析,A.橡胶切成有规则的几何形状，就是晶体 B.石墨晶体打碎后变成了非晶体 C.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属块是非晶体 D.非晶体没有确定的熔点,解析 晶体具有天然的规则的几何形状，故A错； 石墨晶体打碎后还是晶体，故B错； 金属是多晶体，故C错； 非晶体没有确定的熔点，故D对故正确选项为D.,1,2,3,4,2.(气体实验定律的应用)如图4所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5 kg，面积为25 cm2，厚度不计，气缸全长25 cm，大气压强为1×105 Pa，当温度为27 时，活塞封闭的气柱长10 cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置g取10 m/s2.,图4,1,2,3,4,(1)求气缸倒置后气柱长度；,答案,解析,答案 15 cm,解析 将气缸倒置，由于保持气体温度不变，故气体做等温变化： p1p0 1.2×105 Pa p2p0 0.8×105 Pa 由玻意耳定律得： p1L1Sp2L2S，解得L215 cm,1,2,3,4,(2)气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?,答案,解析,答案 227 ,解析 气体做等压变化： T2T1(27327) K300 K，L215 cm，L325 cm ，T3 T2 T2500 K227 .,1,2,3,4,(1)塞子打开前，烧瓶内的最大压强；,3.(气体实验定律的应用)容积为1 L的烧瓶，在压强为1.0×105 Pa时，用塞子塞住，此时温度为27 ；当把它加热到127 时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好(塞子塞好时瓶内气体温度仍为127 ，压强为1.0×105 Pa)，把273 视作0 K求：,答案,解析,答案 1.33×105 Pa,解析 塞子打开前：选瓶中气体为研究对象 初态有p11.0×105 Pa，T1300 K 末态气体压强设为p2，T2400 K 由查理定律可得p2 p11.33×105 Pa.,1,2,3,4,(2)最终瓶内剩余气体的质量与原瓶内气体质量的比值,答案,解析,答案,解析 设瓶内原有气体体积为V，打开塞子后温度为400 K、压强为1.0×105 Pa时气体的气体为V 由玻意耳定律有p2Vp1V 可得V V 故瓶内所剩气体的质量与原瓶内气体质量的比值为 .,1,2,3,4,4.(理想气体的图象问题)一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，此过程可以用图5中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为,答案,解析,图5,A.TBTATC B.TATBTC C.TBTATC D.TBTATC,解析 由题图中各状态的压强和体积的值得：pAVApCVCpBVB，因为 C，可知TATCTB.,