人教版高中物理选修3-3课件第十一章第2课时固体、液体与气体
2017人教版高中物理选修(3-3)《液体》ppt课件2
• 液体有一定的体积，不易被压缩，这一特点跟固 体—样；另一方面又像气体，没有一定的形状， 具有流动性。 •液体的分子间距离大约为r0，相互作用较强，液体 分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的 振动，这一点跟固体分子的运动情况类似。但液体 分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附 近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振 动。这就是液体具有流动性的原因。这一个特表现为引力。
• 液面各部分间的相互吸引力就叫做表面张 力
液体表面具有收缩趋势
浸润和不浸润
毛细现象
液晶
• 液晶：像液体一样具有流动性，而其化学 性质与某些晶体相似，具有各项异性的物 质叫液晶
再见!
• 液体与非晶体的微观结构很类似。非晶体 随着温度的升高而逐渐软化，流动性也逐 渐增加。因此，有时把非晶体看作是过冷 液体，而固体往往只专指晶体。
液体的表面张力
液体的表面张力
• 液体表面有一层跟气 体接触的薄层，叫做 表面层
• 处于表面层的液体分子，一方面受到上方 气体分子作用，另一方面又受到下方液体 分子作用。而液体分子比气体分子的作用 强，所以，表面层分子排列比液体内部要 稀疏些，分子间距离较液体内部也大一点
9.1 固体 9.2 液体—人教版高中物理选修3-3课件(共19张PPT)
课后习题
4．在地面上，较小的水银滴呈球形，较大的水银滴因受不能忽略的重力的影响 而呈扁平形状，那么，在处于完全失重状态的宇宙飞船中，大滴的水银会呈什么形 状？为什么？
【解答】解：液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势，而在体积相同的几何体 中，球的表面积最小；所以，在完全失重状态的宇宙飞船中，与重力有关的物理 现象消失，大滴的水银因液体表面张力而呈球形。
2．产生原因：表面层 r>r0 分子力表现为引力
3．作用效果：使液体表面有收缩趋势（使液体表面绷紧） 4．表面张力的方向：与表面层在同一平面内
（垂直于液面上的各条分界线）
三、浸润和不浸润现象
1．浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象。 2．不浸润：一种液体不会润湿某种固体也不会附着在这种固体表面上 的现象。 3．附着层：液体与固体接触的位置形成的液体薄层。 4．浸润和不浸润是分子力作用的表现：
A．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这与表面张力有关 B．某种液体和固体之间是否浸润，是由液体决定的，与固体的材料无关 C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂 蜡有各向同性，是单晶体 D．相对湿度越大，表示水蒸气的实际压强一定越大，空气越潮湿
课后习题
1．液体的微观结构 (1)分子距离：液体分子之间的距离比气体分子间距小得多，比固体
分子之间距离略大。r气>r液>r固
(2)流动性：液体没有固定的形状，而且液体能够流动，比固体扩散 速度快。
(3)分子力：液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小。有一 定体积，不易压缩。
二、液体的表面张力
1．定义 (1)表面层：液体与气体接触的表面形成的薄层。 (2)表面张力：使液体的表面绷紧的力或说促使液体表面收缩的力。
高二物理选修3-3
高二物理选修3-3 固体、液体【知识要点】1．晶体和非晶体：晶体在外观上有规则的几何形状，有确定的熔点，一些物理性质表现为各向异性；非晶体在外观上没有规则的几何形状，没有确定的熔点，一些物理性质表现为各向同性．同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。
例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）就是非晶体．几乎所有的材料都能成为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。
２．单晶体和多晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，例如雪花、食盐小颗粒等．这样的晶体就叫做单晶体．单晶体是科学技术上的重要原材料，例如，制造各种晶体管就要用纯度很高的单晶硅或单晶锗；如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体就叫做多晶体．由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐，就是多晶体．我们平常见到的各种金属材料，也是多晶体．多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性，但是同单晶体一样，仍有确定的熔点．３．表面张力：如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面绷紧，所以叫做液体的表面张力。
液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。
４．浸润和不浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做浸润；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，这种现象叫做不浸润。
浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象。
由于液体浸润管壁，液面边缘部分的表面张力斜向上方，这个力使管中液体向上运动，当管中液体上升到一定高度，液体所受重力与液面边缘所受向上的力平衡，液面稳定在一定高度。
对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越小，液体所能达到的高度越高。
５．液晶：液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性。
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，在一定的浓度范围具有液晶态。
高考物理第一轮总复习课件：选修3-3第11章第2节
任何温度、任何压强下都遵从气体实
验定律的气体叫做理想气体.
栏目 导引
第11章
热
学
(2)理想气体的状态方程 一定质量的理想气体状态方程:
p1V1 p2V2 pV ＝C(恒量) ＝ T T1 T2 ______________或_______________.
气体实验定律可看做一定质量气体状 态方程的特例.
剩余气体和漏出气体的整体作为研究
对象, 便可使变质量问题变成定质量
问题, 可用气体状态方程求解.
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第11章
热
学
即时应用 2. 如图11－2－3所示, 喷洒农药用的 某种喷雾器, 其药液桶的总容积为15
L, 装入药液后, 封闭在药液上方的空
气体积为1.5 L, 打气筒活塞每次可以
打进250 cm3的压强为1×105 Pa的空
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第11章
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玻意耳定律 查理定律 表 达 p1V1＝p2V2 式 图 像
p1 p2 ＝ 或 T1 T2 p1 T1 ＝ p2 T2
盖-吕萨克 定律
V1 V2 ＝ 或 T1 T2 V1 T1 ＝ V2 T2
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第11章
热
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玻意耳定律 一定质量的气 体, 温度保持不 变时, 分子的平 均动能一定. 在 这种情况下, 体 积减小时, 分子 的密集程度增 大, 气体的压强 就增大
Pa, V1＝250 cm3· n＋1.5 L＝0.25n L
＋1.5 L
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第11章
热
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p2＝6×105 Pa, V2＝1.5 L 根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2 即1×105 Pa×(0.25n＋1.5)×10－3 m3
选修3-3 热学 第2讲
知识点 3 饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸 汽压 相对湿度 Ⅰ
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：饱和汽压随温度而变。温度越高，饱和汽压______， 且越饱大和汽压与饱和汽的体积无关。
【解析】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状，D正确。
1.气体分子运动的特点 (1)分子很小，间距__很__大__，除碰撞外不受力。 (2)气体分子向各个方向运动的气体分子数目都_相__等___。 (3)分子做无规则运动，大量分子的速率按“__中__间__多__，__两__头__少__”_ 的规律分布。 (4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是_确__定___的，温度升 高时，速率小的分子数__减__少__，速率大的分子数__增__多__，分子 的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。
①内容：一定质量的某种气体，在__温__度__不变的情况下，压强p
与体积V成__反__比__。 ②公式：_p_1_V_1_= p2V2 或 pV=C(常量)。 (2)等容变化——查理定律：
①内容：一定质量的某种气体，在__体__积__不变的情况下，压强p
与热力学温度T成__正__比__。
②公式：p1
高考物理总复习 选考部分 第2讲 固体、液体与气体课件 新人教版选修3-3
三、饱和汽、湿度 1．饱和汽与未饱和汽 (1)饱和汽：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：饱和汽压随温度而变．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)定义：空气的潮湿程度． (2)描述湿度的物理量 ①绝对湿度：空气中所含 水蒸气 的压强． ②相对湿度：在某一温度下，空气中水蒸气的 压强 与同一 温度下水的饱和汽压之比，称为空气的相对湿度，即相对湿度(B) ＝同水温蒸下气水的的实饱际和压汽强压p1ps.
(2)力平衡法：选与气体接触的液柱(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．
2．加速运动系统中封闭气体压强的求法 选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．
2．理想气体及其状态方程 (1)理想气体： ①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验 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)状态方程：pT1V1 1＝pT2V2 2或pTV＝恒量．
如图所示，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，最后汽缸和活塞达 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 p0)
【思维启迪】 选与气体相接触的活塞为研究对象，进行受 力分析，再利用牛顿第二定律列方程求解．
高考物理一轮复习 第十一章第2节 固体、液体与气体课件 新人教版选修33
题后反思 (1)应用气体实验定律时是三定律成立的前提， 上例中对抽出的气体和剩余的气体都不能应用玻意耳定 律． (2)审题中，要先弄清气体的三个参量中哪个不变还 是都发生了变化，以便于选取合适的规律求解．
跟踪训练 1 (2010·上海)如图，上端开口的圆柱形气 缸竖直放置，截面积为 5×10－3 m2，一定质量的气体被 质量为 2.0 kg 的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为 ________Pa(大气压强取 1.01×105 Pa，g 取 10 m/s2)．若 从初温 27℃开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由 0.5 m 缓慢变为 0.51 m，则此时气体的温度为________℃.
选修 3－3
提示：选修部分请根据 教学要求选用！
第十一章 热学
第2节 固体、液体与气体
一、物态和物态变化 1．固体
外形
熔点
物理性 质
典型物 质
单晶体 ①______
确定
多晶体 不规则 ②______
④______ 各向同性
石英、云母、食盐、硫 酸铜
非晶体 不规则 ③______
各向同性
玻璃、蜂蜡、 松香
题后反思 (1)容器内气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁而产 生的，并非因其重力而产生的，气体对器壁的压力属于 弹力，与器壁垂直． (2)求解液体内部深度为 h 处的总压强时，不要忘记 液面上方气体的压强．
三、气体实验定律、理想气体状态方程的应用 规律方法 1．三个实验定律及其微观解释 (1)玻意耳定律 ①数学表达式：p1V1＝p2V2 或 pV＝C(常数)
例 1 下列说法中正确的是( ) A．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体 B．同一种物质只能形成一种晶体 C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的 D．玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状
2021年高考物理总复习 第十一章 第2讲 固体 液体与气体 新人教版选修3-3
2021年高考物理总复习第十一章第2讲固体液体与气体新人教版选修3-31．下列现象或事例不可能存在的是( )．A．80 ℃的水正在沸腾B．水的温度达到100 ℃而不沸腾C．沥青加热到一定温度时才能熔化D．温度升到0 ℃的冰并不融化解析因物质的沸点和熔点均与其表面的大气压强有关，且大气压强对沸点影响大，所以80 ℃的水可以沸腾，100 ℃的水不一定沸腾，温度升到0 ℃的冰也不一定融化，A、B、D均可能存在；而沥青是非晶体，没有固定的熔点，C错．答案 C2．如图1所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T，从图中可以确定的是( )图1A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态解析：晶体与非晶体间关键区别在于晶体存在固定的熔点，固液共存态时吸热且温度不变，而非晶体没有固定熔点．B正确．答案：B3．如图所示的四幅图分别对应四种说法，其中正确的是( )．A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用解析布朗运动是颗粒的运动不是分子的运动，选项A错误；食盐是晶体，晶体具有各向异性的特点，选项C错误；B、D正确．答案BD4．一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子的密度增大解析：理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故B、D正确，A、C错误．答案：BD5．图a为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如图b所示，NP、PQ间距相等．则 ( )．图2A．到达M附近的银原子速率较大B．到达Q附近的银原子速率较大C．位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率D．位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率解析根据分子速率分布规律的“中间多，两头少”特征可知：M附近的银原子速率较大，故选项A正确，B错误．PQ区间的分子百分率最大，故选项D错误，C正确．答案AC6．封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T的关系如图3所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏加德罗常数为N A.(1)由状态A变到状态D过程中( )．图3A．气体从外界吸收热量，内能增加B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大D．气体的密度不变(2)在上述过程中，气体对外做功为5 J，内能增加9 J，则气体________(填“吸收”或“放出”)热量________ J.(3)在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？解析(3)A→D，由状态方程pVT＝C，得T D＝2T0，分子数n＝2ρV0N AM.答案(1)AB (2)吸收14 (3)2T02ρV0N AM7．如图4所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为5×10－3 m2，一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为________ Pa(大气压强取1.01×105 Pa，g取10 m/s2)．若从初温27 ℃开始加热气体，使活塞离汽缸底部的高度由0.50 m 缓慢地变为0.51 m．则此时气体的温度为________ ℃.图4解析 p 1＝F S ＝mg S ＝2×105×10－3 Pa ＝0.04×105Pa ，所以p ＝p 1＋p 0＝0.04×105 Pa ＋1.01×105Pa ＝1.05×105Pa ，由盖—吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2，即0.5S 273＋27＝0.51S 273＋t，所以t ＝33 ℃.答案 1.05×105338．某同学利用DIS 实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图5的pt 图象．已知在状态B 时气体的体积为V B ＝3 L ，则下列说法正确的是( )．图5A ．状态A 到状态B 气体的体积越来越大 B ．状态B 到状态C 气内能增加 C ．状态A 的压强是0.5 atmD ．状态C 体积是2 L解析 状态A 到状态B 是等容变化，故体积不变，A 错；状态B 到状态C 是等温变化，气体内能不变，B 错；从图中可知，p B ＝1.0 atm ，T B ＝(273＋91) K ＝364 K ，T A ＝273 K ，根据查理定律，有p A T A ＝p B T B ，即p A 273＝1.0364，解得p A ＝0.75 atm ，C 错；p B ＝1.0 atm ，V B ＝3 L ，p C ＝1.5 atm ；根据玻意耳定律，有p B V B ＝p C V C ，解得，V C ＝2 L ，D 对．答案 D9．在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致．已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm ，温度为27 ℃，爆胎时胎内气体的温度为87 ℃，轮胎中的空气可看作理想气体．(1)求爆胎时轮胎内气体的压强；(2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因；(3)爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，判断此过程胎内原有气体内能如何变化？简要说明理由．解析 (1)气体作等容变化，由查理定律得：p 1T 1＝p 2T 2① T 1＝t 1＋273②T 2＝t 2＋273 ③p 1＝2.5 atm t 1＝27 ℃ t 2＝87 ℃由①②③得：p 2＝3 atm. 答案 (1)3 atm(2)气体体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，导致气体压强增大．(3)气体膨胀对外做功，没有吸收或放出热量，据热力学第一定律 ΔU ＝W ＋Q 得ΔU <0，内能减少．10．质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态Ⅰ到气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T )随加热时间(t )变化关系如图6所示，单位时间所吸收的热量可看做不变．图6(1)以下说法正确的是( )． A ．在区间Ⅱ，物质的内能不变 B ．在区间Ⅲ，分子间的势能不变C ．在区间Ⅲ，气体膨胀对外做功，内能减小D ．在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大(2)在区间Ⅲ，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高________(选填“变快”、“变慢”或“快慢不变”)，请说明理由．解析 (1)在区间Ⅱ，物质的压强、温度均不变，但从外界吸收热量，物质的内能增加，A 错；在区间Ⅲ，物质已变成理想气体，分子间已无作用力，分子间的势能为0，由pVT＝常数及一定量理想气体内能与温度的关系知：当压强一定，温度升高时气体体积增大，膨胀对外做功，气体内能增大，所以B 对C 错；在区间Ⅰ，随着温度的升高，分子平均动能增大，D 对．(2)根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 和理想气体的状态方程pV T＝C 可知，在吸收相同的热量Q 时：压强不变的条件下，V 增大，W <0，ΔU 1＝Q －|W | 体积不变的条件下，W ＝0，ΔU 2＝Q所以ΔU 1<ΔU 2，体积不变的条件下温度升高变快． 答案 (1)BD (2)变快，理由见解析11．一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M ＝10kg ，活塞质量m ＝4 kg ，活塞横截面积S ＝2×10－3m 2，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O 与外界相通，大气压强p 0＝1.0×105Pa.活塞下面与劲度系数k ＝2×103N/m 的轻弹簧相连．当汽缸内气体温度为127℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度L 1＝20 cm ，g 取10 m/s 2，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．图7(1)当缸内气柱长度L 2＝24 cm 时，缸内气体温度为多少K?(2)缸内气体温度上升到T 0以上，气体将做等压膨胀，则T 0为多少K? 解析：(1)V 1＝L 1S ，V 2＝L 2S ，T 1＝400 Kp 1＝p 0－mgS ＝0.8×105 Pap 2＝p 0＋F －mg S＝1.2×105Pa根据理想气体状态方程，得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2解得T 2＝720 K(2)当气体压强增大到一定值时，汽缸对地压力为零，此后再升高气体温度，气体压强不变，气体做等压变化．设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx ，则k Δx ＝(m ＋M )gΔx ＝7 cmV 3＝(Δx ＋L 1)Sp 3＝p 0＋MgS＝1.5×105 Pa根据理想气体状态方程，得：p 1V 1T 1＝p 3V 3T 0解得T 0＝1 012.5 K升高气体温度，气体压强不变，气体做等压变化．设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx ，则k Δx ＝(m ＋M )gΔx ＝7 cmV 3＝(Δx ＋L 1)Sp 3＝p 0＋MgS＝1.5×105 Pa根据理想气体状态方程，得：p 1V 1T 1＝p 3V 3T 0解得T 0＝1 012.5 K答案：(1)720 K (2)1 012.5 K12．如图8所示，一根两端开口、横截面积为S ＝2 cm 2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L ＝21 cm 的气柱，气体的温度为t 1＝7 ℃，外界大气压取p 0＝1.0×105Pa(相当于75 cm 高的汞柱压强)．图8(1)若在活塞上放一个质量为m ＝0.1 kg 的砝码，保持气体的温度t 1不变，则平衡后气柱为多长？(g ＝10 m/s 2)(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t 2＝77 ℃，此时气柱为多长？ (3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10 J ，则气体的内能增加多少？ 解析 (1)被封闭气体的初状态为p 1＝p 0＝1.0×105PaV 1＝LS ＝42 cm 3，T 1＝280 K末状态压强p 2＝p 0＋mgS＝1.05×105PaV 2＝L 2S ，T 2＝T 1＝280 K根据玻意耳定律，有p 1V 1＝p 2V 2，即p 1L ＝p 2L 2 得L 2＝p 1p 2L ＝20 cm.(2)对气体加热后，气体的压强不变，p 3＝p 2，V 3＝L 3S ，T 3＝350 K 根据盖—吕萨克定律，有V 2T 2＝V 3T 3，即L 2T 2＝L 3T 3得L 3＝T 3T 2L 2＝25 cm.(3)气体对外做的功W ＝p 2Sh ＝p 2S (L 3－L 2)＝1.05 J 根据热力学第一定律得ΔU ＝W ＋Q ＝－1.05 J ＋10 J ＝8.95 J 即气体的内能增加8.95 J.答案 (1)20 cm (2)25 cm (3)8.95 J :38634 96EA 雪, 40336 9D90 鶐 36402 8E32 踲k39081 98A9 颩28449 6F21 漡27472 6B50 歐38272 9580 門37826 93C2 鏂w39443 9A13 験。
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热点二表面张力现象的理解 1.正确理解浸润和不浸润 当水与玻璃板接触时,接触处形成一个附着层,附着 层中的水分子受到玻璃分子的吸引比水内部水分子 的吸引强,结果附着层中的水分子比内部更密,这时 在附着层就出现了水分子相互推斥的作用,使和玻 璃接触的水面有扩展的趋势,因而形成浸润现象. 当水和石蜡接触时,在接触处形成一个附着层,附着 层中的水分子受到石蜡分子的吸引比水内部水分子 的吸引弱,结果附着层中的水分子比内部稀疏,这时 在附着层就出现了和表面张力相似的收缩力,使和石 蜡接触的水面有缩小的趋势,因而形成不浸润现象.
解析由动态平衡概念可知A正确.在一定温度下,饱 和汽的密度是一定的,它随着温度升高而增大,B正确. 一定温度下的饱和汽压与体积无关,C错.饱和汽压随 温度升高而增大,原因是:温度升高时,饱和汽的密度 增大,温度升高时,气体分子平均速率增大.理想气体 状态方程不适用于饱和汽,饱和汽压和绝对温度的关 系不成正比,饱和汽压随温度的升高而增大,增大的比 线性关系更快,D错. 答案AB
湿度=||×水1蒸00气%,的实际压强 同温度下的饱和汽压
同温度下的饱和汽压
这是常见的误区.正确计算相对湿度的方法是:相对
湿度=
水蒸气的实际压强 同温度下的饱和汽压 .
3.湿度、饱和汽压与温度、体积的关系 空气的绝对湿度是指空气中所含水蒸气的压强,它 与温度、体积无关.水的饱和汽压与温度有关,与体 积无关.空气的绝对湿度要小于水的饱和汽压.因为 相对湿度=,而空水气蒸的气绝的实 对际湿压度强
(2)应用 ①利用液晶上加电压时，旋光特性消失，实现显示功 能,如电子手表、计算器、微电脑等. ②利用温度改变时,液晶颜色会发生改变的性质来测 温度. 特别提示 1.同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是 非晶体. 2.晶体中的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.
二、气体
(2)理想气体的状态方程
一定质量的理想气体状态方程:或
. pV 恒量
T
p1V1 p2V2
T1
T2
气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的
特例.
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)定义:空气的干湿程度. (2)描述湿度的物理量 ①绝对湿度:空气中所含水蒸汽的压强. ②相对湿度:空气的___绝__对__湿__度与同一温度下水的饱 和汽压的百分比.
图2图3
2.一定质量的气体不同图象的比较
类别 图线
特点
pV=CT(其中C为恒量),即 p—V pV之积越大的等温线温度
越高,线离原点越远
p 1 V
p CT 1 ，斜 率k CT , V
即 斜率 越 大，温 度越 高
p—T
p C T， 斜 率k C ,
V
V
即 斜 率 越 大， 体 积 越 小
p1 p2
V1 V2
___T_1___T_2____ ____T_1___T_2____
图象
特别提醒 在应用气体图象分析问题时,一定要看清纵、横坐 标所代表的物理量.同时要注意横坐标表示的是摄 氏温度还是热力学温度. 2.理想气体状态方程 (1)理想气体:气体实验定律都是在压强不太大(相 对大气压强)、温度不太低(相对室温)的条件下总 结出来的.当压强很大,温度很低时,计算结果与实 际测量结果有很大的差别.我们把在任何温度、任 何压强下都遵从气体实验定律的气体叫做理想气体.
变式练习3若已知大气压强为p，在图6中各装置均 处于静止状态,求被封闭气体的压强.
图6 解析在甲图中,以高为h的液柱为研究对象,由二力 平衡知 p气S=-ρ ghS+p0S
所以p气=p0-ρgh
由图乙中,以B液面为研究对象,由平衡方程F上=F下有:
pAS+phS=p0S
p气=pA=p0-ρgh
在图丙中,仍以B液面为研究对象,有
2.毛细现象产生的根本原因是什么 当毛细管插入浸润液体中时,附 着层里水分子的推斥力使附着层 沿管壁上升,如图1所示,这部分 液体上升引起液面弯曲,呈凹形弯 月面使液体表面变大,与此同时, 由于表面层的表面张力的收缩作图1 用,管内液体也随之上升,直到表面张力向上的拉伸 作用与管内升高的液体的重力相等时即达到平衡, 液体停止上升，稳定在一定的高度.利用类似的分 析,也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的现象.
封闭的气体压强.圆板在竖直方向上合外力为零,有
p0S+Mg=(pS/cosθ)cosθ,由此可得p=p0+Mg/S.
答案p0+Mg/S
方法提炼 1.封闭气体有两种情况:一是平衡状态系统中的封闭 气体,二是变速运动系统中的封闭气体. 2.封闭气体压强的计算方法:选与气体接触的液柱(或 活塞、汽缸)为研究对象,进行受力分析;再根据运动 状态列出相应的平衡方程或牛顿第二定律方程,从而 求出压强.
2.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. 3.液晶 (1)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.
4 10 4 Pa
TA
TD
(2)p—T图象及A、B、C、D各个状态如下图所示
V=C
V C T， 斜率k C ,
p
p
即斜率越大， 压强越小
举例
热点四饱和汽与未饱和汽的几个问题的辨析 1.正确理解饱和汽与未饱和汽与实验定律的关系 认为饱和汽也遵循气体实验定律是读者常见的误 区.实际上,只有不饱和汽遵循气体实验定律,而饱 和汽不遵循气体实验的定律. 2.注意相对湿度与相对误差的区别 把相对湿度计算与相对误差的计算混淆,认为相对
高中物理课件
（金戈铁骑 整理制作）
第2课时固体、液体与气体 考点自清
一、物态和物态变化
1.固体
单晶体
多晶体
非晶体
外形
_规__则__
不规则
不规则
熔点
确定
_确__定__
不确定
物理性质 _各__向__异__性__ 各向同性
各向同性
典型物质 石英、云母、食盐、硫酸铜 玻璃、蜂蜡、松香
形成与 转化
有的物质在不同条件下能够形成不同的形态.同 一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现, 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
图7 (1)求状态A的压强. (2)请在图乙画出该状态变化过程的p—T图象,并分 别标出A、B、C、D各个状态,不要求写出计算过程.
思路点拨读出V—T图上各点的体积和温度,由理想
气体的状态方程即可求出各点对应的压强.
解析(1)据理想气体的状态方程得: pAVA pDVD
pA
pDVDTA VATD
热点三有关图象的处理方法 1.利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质量、 不同温度的两条等温线,不同体积的两条等容线， 不同压强的两条等压线的关系. 例如:如图2中,V1对应虚线为等容线,A、B是与T2、 T1两线的交点,可以认为从B状态通过等容升压到A 状态,温度必然升高,所以T2>T1. 又如图3所示,A、B为等温线,从B状态到A状态压强 增大,体积一定减小,所以V2<V1.
— 选取研究对象
分析受力
— 重点求出气体压强产生的力
列平衡方程,可能是 牛顿第二定律方程
求压强
解析对圆板进行受力分析:重力 Mg,大气压的作用力p0S,封闭气体 对它的作用力容器pS侧,壁
cos 的作用力F1和F2,如右图所示.由于不需要求出侧壁的 作用力,所以只考虑竖直方向合外力为零,就可以求被
pA+ρghsin60°=pB=p0
所以p气=pA=
p0
3 gh
2
在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得
pAS=(p0+ρgh1)S 所以p气=pA=p0+ρgh1
答案甲:p0-ρ gh乙:p0-ρ gh丙:
丁:p0+ρ gh1
3
p0 gh
2
题型4气体实验定律的图象问题 【例4】一定质量的理想气体由状态A变为状态D,其 有关数据如图7甲所示,若状态D的压强是 2×104Pa.
变式练习2关于饱和汽压和相对湿度，下列说法正 确的是() A.温度相同的不同饱和汽,饱和汽压都相同 B.温度升高时,饱和汽压增大 C.在相对湿度相同的情况下,夏天比冬天的绝对湿 度大 D.饱和汽压和相对湿度都与体积无关
解析在一定温度下,饱和汽压是一定的,饱和汽压 随温度的升高而增大,饱和汽压与液体的种类有关,与 体积无关.空气中所含水蒸气的压强,叫做空气的绝对 湿度;相对湿度=夏水天蒸的气饱的和实汽际 压 强，
图4 A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏 B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密 C.附着层Ⅰ内分子的分布比液体内部密 D.附着层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏
解析表面层内的分子比液体内部稀疏,分子间表现 为引力,这就是表面张力,A正确,B错误;浸润液体的 附着层内的液体分子比液体内部的分子密集,不浸润 液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子稀疏, 而附着层Ⅰ为浸润液体,附着层Ⅱ为不浸润液体,故 C、D均正确. 答案ACD
同温度下的饱和汽压
与水的饱和汽压都与体积无关,故相对湿度与体积 无关;因饱和汽压与温度有关,故相对湿度与温度有 关;在绝对湿度P1不变而降低温度时,由于水的饱和 汽压减小会使空气的相对湿度增大.居室的相对湿 度以40%~60%较适宜.