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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

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    • 1、,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

      2、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

      3、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

      4、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

      5、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

      6、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1105 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 1.2105 Pa p2p0 0.8105 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

      7、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1.0105 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1.0105 Pa),把273 视作0 K求:,答案,解析,答案 1.33105 Pa,解析 塞子打开前:选瓶中气体为研究对象 初态有p11.0105 Pa,T1300 K 末态气体压强设为p2,T2400 K 由查理定律可得p2 p11.33105 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1.0105 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.,

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