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  • 2022-04-12 发布

2019届高考物理备考艺体生百日突围系列专题15固体、液体、气体与能量守恒

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专题15固体、液体、气体与能量守恒第一部分名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现,试题在考查主干知识的同时,注重考查必修中的基本概念和基本规律,以选择题的形式考查晶体和非晶体的特点、液体的表面张力、饱和汽与饱和汽压、热力学运动定律的理解等;以计算和问答题的形式结合气体考查内能、气体实验定律、理想气体状态方程、热力学第一定律等;(1)考纲要求知道晶体、非晶体的区别;理解表面张力,会解释有关现象;掌握气体实验三定律,会用三定律分析气体状态变化问题。知道改变内能的两种方式,理解热力学第一定律;知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性,了解热力学第二定律;掌握能量守恒定律及其应用.(2)命题规律高考热学命题的重点内容有:理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化;气体实验定律的理解和简单计算;固、液、气三态的微观解释和理解。高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方面:热力学定律的理解和简单计算,多以选择题的形式出现。第二部分知识背一背(1)晶体与非晶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(2)液体的性质①液体的表面张力:(a)作用:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.(b)方向:表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直.②液晶的物理性质:(a)具有液体的流动性;(b)具有晶体的光学各向异性.(c)从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.(3)饱和汽 湿度n①饱和汽与未饱和汽②饱和汽压③湿度:绝对湿度;相对湿度(4)气体实验定律玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律内容一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积与热力学温度成正比表达式p1V1=p2V2图象(5)理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程:;气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例.(6)热力学第一定律①内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.②表达式:ΔU=Q+W.(7)能量守恒定律①内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律.②任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的,不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不可能制成的.(8)热力学第二定律①两种表述(a)第一种表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体(克劳修斯表述).(b)第二种表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响(开尔文表述).②第二类永动机是指设想只从单一热库吸收热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响的热机.这类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律.第三部分技能+方法一、气体的压强①求用固体(如活塞)或液体(如液柱)封闭在静止的容器内的气体压强,应对固体或液体进行受力分析,然后根据平衡条件求解.n②当封闭气体所在的系统处于力学非平衡的状态时,欲求封闭气体的压强,首先选择恰当的对象(如与气体关联的液柱、活塞等),并对其进行正确的受力分析(特别注意内、外气体的压力),然后根据牛顿第二定律列方程求解.③对于平衡状态下的水银柱,选取任意一个液片,其两侧面的压强应相等.二、应用气体实验定律或气体状态方程解题的步骤①选对象——根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在状态变化过程中,其质量必须保持一定。②找参量——找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T数值或表达式,压强的确定往往是个关键,常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。③认过程——过程表示两个状态之间的一种变化方式,除题中条件已直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定。认清变化过程是正确选用物理规律的前提。④列方程——根据研究对象状态变化的具体方式,选用气体方程或某一实验定律,代入具体数值,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。三、解决多汽缸问题的方法两个或多个汽缸封闭着几部分气体,并且汽缸之间相互关联的问题,解答时应分别研究各部分气体,找出它们各自遵循的规律,并写出相应的方程,还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式,最后联立求解。四、用图象法分析气体的状态变化类别图线特点举例p—VpV=CT(其中C为恒量),即pV之积越大的等温线,温度越高,线离原点越远p—斜率k=CT,即斜率越大,温度越高p—T,斜率,即斜率越大,体积越小V—T,斜率,即斜率越大,压强越小五、对热力学第一定律的理解及应用①热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的,而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系.②对公式ΔU=Q+W符号的规定符号WQΔU+外界对物体做功物体吸收热量内能增加-物体对外界做功物体放出热量内能减少n③三种特殊情况(a)若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加量.(b)若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸收的热量等于物体内能的增加量.(c)若过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q.外界对物体做的功等于物体放出的热量.特别提醒:对理想气体,ΔU仅由温度决定,W仅由体积决定,绝热情况下,Q=0.六、热力学第二定律的理解热量Q能自发传给热量Q不能自发传给高温物体低温物体能自发地完全转化为不能自发地完全转化功热量能自发膨胀到不能自发收缩到气体体积V1气体体积V2(较大)能自发混合成不能自发分离成不同气体A和B混合气体AB第四部分基础练+测1.以下说法正确的是A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,仅与单位体积内的分子数有关B.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变C.悬浮在液体中的微粒运动的无规则性,间接地反映了液体分子运动的无规则性D.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小E.若一定质量的理想气体温度升高,则气体分子的平均动能一定增大【答案】CDE【解析】【详解】A、气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及温度有关,故A错;B、在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,则动能不变,吸收的热量转化为分子势能,所以内能增大,故B错;C、悬浮在液体中的微粒受到液体分子的碰撞,所以微粒运动的无规则性,间接地反映了液体分子运动的无n规则性,故C对;D、当r