2019版高考物理總復(fù)習(xí) 專題十四 熱學(xué)課件.ppt

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1、專題十四熱學(xué),【高考幫物理】：專題十四熱學(xué),考情精解讀,A.考點(diǎn)幫知識(shí)全通關(guān),目錄CONTENTS,考綱要求,命題規(guī)律,命題分析預(yù)測(cè),考點(diǎn)1分子動(dòng)理論、內(nèi)能,考點(diǎn)2固體、液體和氣體,考點(diǎn)3熱力學(xué)定律與能量守恒定律,方法1微觀量的求解方法,方法2物體內(nèi)能的求解方法,方法3氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法,B.方法幫題型全突破,C.考法幫考向全掃描,考向1分子動(dòng)理論,考向2氣體、固體、液體的性質(zhì),考向3熱力學(xué)定律,物理專題十四：熱學(xué),方法4氣體變質(zhì)量問(wèn)題的求解方法,方法5氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用方法,方法6熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律綜合應(yīng)用問(wèn)題的求解方法,考情精解讀,考綱要求命題規(guī)律命題分析預(yù)測(cè),物理專題十四

2、：熱學(xué),1.分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)2.阿伏加德羅常數(shù)3.氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布4.溫度、內(nèi)能5.固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體6.液晶的微觀結(jié)構(gòu)7.液體的表面張力現(xiàn)象8.氣體實(shí)驗(yàn)定律9.理想氣體10.飽和蒸氣、未飽和蒸氣、飽和蒸氣壓11.相對(duì)濕度12.熱力學(xué)第一定律13.能量守恒定律14.熱力學(xué)第二定律15.單位制16.實(shí)驗(yàn):用油膜法估測(cè)分子的大小,考綱要求,命題規(guī)律,本專題中分子動(dòng)理論和熱力學(xué)定律及氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用仍是高考命題的熱點(diǎn),題型以選擇題和計(jì)算題為主,命題分析預(yù)測(cè),A.考點(diǎn)幫知識(shí)全通關(guān),考點(diǎn)1分子動(dòng)理論、內(nèi)能考點(diǎn)2固體、液體和氣體考點(diǎn)3熱力學(xué)定律與能量守恒定律,物理專題十

3、四：熱學(xué),1.分子動(dòng)理論(1)物體是由大量分子組成的分子直徑的數(shù)量級(jí)是10-10m,可以用油膜法測(cè)量分子的大小.阿伏加德羅常數(shù)即1mol任何物質(zhì)所含有的粒子數(shù),NA=6.021023mol-1.(2)分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象a.定義:不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象.b.實(shí)質(zhì):不是外界作用引起的,也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,而是由自身物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的.c.特點(diǎn):溫度越高,擴(kuò)散越快,氣體、固體、液體都可以擴(kuò)散,氣體和液體擴(kuò)散較快,固體擴(kuò)散較慢.,考點(diǎn)1分子動(dòng)理論、內(nèi)能,布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)的比較,物理專題十四：熱學(xué),(3)分子間的相互作用力分子間同時(shí)存在引力和斥力,均隨分子間的距離

4、增大而減小,但斥力比引力減小得更快.分子力是分子間引力和斥力的合力.,2.內(nèi)能(1)溫度:一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度.(2)兩種溫標(biāo):攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)(關(guān)系:T=t+273.15K).(3)分子動(dòng)能分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能.平均動(dòng)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的平均值,溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志.物體所含分子的總動(dòng)能由兩個(gè)因素決定:分子的平均動(dòng)能(即物體的溫度)和物體所含分子的數(shù)目.(4)分子勢(shì)能定義:由于分子間存在著分子力,所以分子組成的系統(tǒng)具有由分子間的相對(duì)位置決定的分子勢(shì)能.分子勢(shì)能的決定因素微觀上決定于分子間距離;宏觀上與物體的體積有關(guān).,物理專題十四：熱學(xué),(5

5、)內(nèi)能物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能,內(nèi)能是狀態(tài)量.對(duì)于給定的物體,其內(nèi)能大小與物體的溫度和體積有關(guān).物體的內(nèi)能與物體的位置高低、速度大小無(wú)關(guān).決定內(nèi)能的因素微觀上:分子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能、分子個(gè)數(shù).宏觀上:溫度、體積、物質(zhì)的量(摩爾數(shù)).,物理專題十四：熱學(xué),考點(diǎn)2固體、液體和氣體,1.固體,2.液體(1)液體的表面張力概念:作用在液體表面上的并使液體具有收縮趨勢(shì)的一種力.作用:如果在液體表面任意畫一條線,線兩側(cè)的液體之間的作用力是引力,它的作用是使液體表面繃緊.方向:表面張力跟液面相切,且跟這部分液面的分界線垂直.大小:液體的溫度越高,表面張力越小;液體中溶有雜質(zhì)

6、時(shí),表面張力變小;液體的密度越大,表面張力越大.(2)毛細(xì)現(xiàn)象:浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象,以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象,稱為毛細(xì)現(xiàn)象.(3)液晶:液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性,又像液體一樣具有流動(dòng)性.3.氣體(1)飽和汽與未飽和汽,物理專題十四：熱學(xué),物理專題十四：熱學(xué),分子很小,間距很大,除碰撞外不受力.向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目都相等.分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),大量分子的速率按“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布.溫度一定時(shí),某種氣體分子的速率分布是確定的,溫度升高時(shí),速率小的分子數(shù)減少,速率大的分子數(shù)增多,分子的平均速率增大,但不是每個(gè)分子的速率都增大.(2)氣體的狀態(tài)參量:壓強(qiáng)、

7、溫度、體積氣體壓強(qiáng)的微觀意義:大量氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)碰撞器壁,形成對(duì)器壁各處均勻而持續(xù)的壓力.氣體壓強(qiáng)在數(shù)值上等于作用在單位面積上的壓力.氣體的溫度意義:宏觀上溫度表示物體的冷熱程度,微觀上溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志.氣體的體積:氣體體積為氣體分子所能達(dá)到的空間的體積,即氣體充滿容器的容積.國(guó)際單位:立方米,符號(hào):m3,常用單位:升(L)、毫升(mL).,物理專題十四：熱學(xué),物理專題十四：熱學(xué),考點(diǎn)3熱力學(xué)定律與能量守恒定律,1.熱力學(xué)第一定律(1)改變物體內(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞.(2)內(nèi)容:一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做的功的和.(3)表達(dá)式:U=Q+W,物

8、體吸收熱量時(shí)Q為正,反之為負(fù),外界對(duì)物體做功W為正,反之為負(fù).(4)第一類永動(dòng)機(jī):不消耗任何能量,卻源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器.違背能量守恒定律,因此不可能實(shí)現(xiàn).2.熱力學(xué)第二定律(1)熱力學(xué)第二定律的三種表述克勞修斯表述:熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體.開(kāi)爾文表述:不可能從單一熱源吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響.或表述為“第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的.”熵增加原理(用熵的概念表示熱力學(xué)第二定律):在任何自然過(guò)程中,一個(gè),孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小.(2)熱力學(xué)第二定律的微觀意義一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行.(3)第二類永動(dòng)機(jī):從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)

9、對(duì)外做功,而不引起其他變化的機(jī)器.第二類永動(dòng)機(jī)違背熱力學(xué)第二定律,不可能實(shí)現(xiàn).3.能量守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量不變.,物理專題十四：熱學(xué),B.方法幫題型全突破,方法1微觀量的求解方法方法2物體內(nèi)能的求解方法方法3氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法方法4氣體變質(zhì)量問(wèn)題的求解方法方法5氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用方法方法6熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律綜合應(yīng)用問(wèn)題的求解方法,物理專題十四：熱學(xué),方法1微觀量的求解方法,方法1微觀量的求解方法,方法1微觀量的求解方法,物理專題十四：熱學(xué),題型2油膜法測(cè)分子直徑考法

10、示例2在“用單分子油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中,(1)某同學(xué)操作步驟如下:取一定量的無(wú)水酒精和油酸,制成一定濃度的油酸酒精溶液;在量筒中滴入一滴該溶液,測(cè)出它的體積;在“淺盤”內(nèi)盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散開(kāi)穩(wěn)定;在“淺盤”上覆蓋透明玻璃,描出油膜形狀,用透明方格紙測(cè)量油膜的面積.改正其中的錯(cuò)誤:.(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%,一滴溶液的體積為4.810-3mL,其形成的油膜面積為40cm2,則估測(cè)出油酸分子的直徑為m.,物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),方法2物體內(nèi)能的求解方法,方法解讀：1.判斷分子勢(shì)能變化的兩種方法(1)根據(jù)分子力做功

11、判斷.分子力做正功,分子勢(shì)能減小;分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加.(2)利用分子勢(shì)能與分子間距的關(guān)系圖線判斷.如圖所示.但要注意此圖線和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線形狀雖然相似,但意義不同,不要混淆.,方法1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用方法,2.分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系,方法2物體內(nèi)能的求解方法,方法1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用方法,3.分析物體的內(nèi)能問(wèn)題時(shí)應(yīng)當(dāng)明確的幾點(diǎn)(1)內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的,不存在某個(gè)分子的內(nèi)能的說(shuō)法.(2)決定內(nèi)能大小的因素有溫度、體積和分子數(shù),另外內(nèi)能大小還與物態(tài)有關(guān)系.(3)通過(guò)做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能.(4)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度相同的任何

12、物體,分子的平均動(dòng)能相同.,方法2物體內(nèi)能的求解方法,題型3分子力、分子勢(shì)能和距離的關(guān)系考法示例3如圖所示,用F表示兩分子間的作用力,用Ep表示分子間的分子勢(shì)能,在兩個(gè)分子之間的距離由10r0變?yōu)閞0的過(guò)程中A.F不斷增大,Ep不斷減小B.F先增大后減小,Ep不斷減小C.F不斷增大,Ep先增大后減小D.F、Ep都是先增大后減小,物理專題十四：熱學(xué),解析由題圖可知分子間距離由10r0減小到r0的過(guò)程中,分子力表現(xiàn)為引力,先增大后減小,而分子勢(shì)能一直減小,因此B選項(xiàng)正確,A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案B,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),題型4判斷物體內(nèi)能的變化考法示例4多選關(guān)于物體的內(nèi)能,以下

13、說(shuō)法中正確的是A.物體吸收熱量,內(nèi)能一定增大B.物體放出熱量,同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能一定減少C.物體體積改變,內(nèi)能可能不變D.質(zhì)量相同的0水的內(nèi)能比0冰的內(nèi)能大解析改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,物體吸收熱量,而做功情況未知,內(nèi)能變化不確定,A選項(xiàng)錯(cuò)誤.由U=W+Q,物體對(duì)外做功W取負(fù),外界對(duì)物體做功W取正,物體吸熱Q取正,放熱Q取負(fù);U為正時(shí),物體內(nèi)能增加,U為負(fù)時(shí),物體內(nèi)能減少,B選項(xiàng)正確.當(dāng)物體的體積改變時(shí),就有做功情況存在,但熱傳遞情況不確定,所以內(nèi)能可能不變,C選項(xiàng)正確.質(zhì)量相同的0水的分子勢(shì)能比0冰的分子勢(shì)能大,分子動(dòng)能一樣,所以水的內(nèi)能大,D選項(xiàng)正確.答案BCD,數(shù)學(xué)第四章：三角函

14、數(shù),物理專題十四：熱學(xué),方法3氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法,方法解讀：1.氣體壓強(qiáng)的決定因素(1)宏觀上:決定于氣體的溫度和體積.(2)微觀上:決定于分子的平均動(dòng)能和分子數(shù)密度.2.氣體壓強(qiáng)的計(jì)算(1)在氣體流通的區(qū)域,各處壓強(qiáng)相等,如容器與外界相通,容器內(nèi)外壓強(qiáng)相等;用細(xì)管相連的容器,平衡時(shí)兩邊氣體壓強(qiáng)相等.(2)液體內(nèi)深為h處的總壓強(qiáng)p=p0+gh,式中的p0為液面上方的壓強(qiáng).(3)連通器內(nèi)靜止的液體,同種液體在同一水平面上各處壓強(qiáng)相等.(4)當(dāng)封閉氣體所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)時(shí),欲求封閉氣體的壓強(qiáng),首先選擇恰當(dāng)?shù)膶?duì)象(如與氣體關(guān)聯(lián)的液柱、活塞等),并對(duì)其進(jìn)行正確的受力分析(特別注意內(nèi)、外氣體的

15、壓力),然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求解.,題型5液柱平衡時(shí)的氣體壓強(qiáng)問(wèn)題考法示例5若已知大氣壓強(qiáng)為p0,圖甲、乙、丙、丁所示的各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài),液體密度均為,求被封閉氣體的壓強(qiáng).,物理專題十四：熱學(xué),物理專題十四：熱學(xué),物理專題十四：熱學(xué),物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),方法4氣體變質(zhì)量問(wèn)題的求解方法,方法解讀：分析氣體變質(zhì)量問(wèn)題時(shí),可以通過(guò)巧妙地選擇合適的研究對(duì)象,使變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為氣體質(zhì)量一定的問(wèn)題,然后利用理想氣體狀態(tài)方程求解.1.充氣問(wèn)題設(shè)想將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體用一個(gè)無(wú)形的彈性口袋收集起來(lái),那么,當(dāng)我們?nèi)∪萜骱涂诖鼉?nèi)的全部氣體為研究對(duì)象時(shí),這些氣體的狀態(tài)

16、不管怎樣變化,其質(zhì)量總是不變的.這樣,我們就將變質(zhì)量的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成質(zhì)量一定的問(wèn)題了.2.抽氣問(wèn)題在用抽氣筒對(duì)容器抽氣的過(guò)程中,對(duì)每一次抽氣而言,氣體質(zhì)量發(fā)生變化,解決該類變質(zhì)量問(wèn)題的方法與充氣問(wèn)題類似:假設(shè)把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始末狀態(tài)中,即用等效法把變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問(wèn)題.3.灌氣問(wèn)題將一個(gè)大容器里的氣體分裝到多個(gè)小容器中的問(wèn)題也是一種典型的變質(zhì)量,方法4氣體變質(zhì)量問(wèn)題的求解方法,問(wèn)題,分析這類問(wèn)題時(shí),可以把大容器中的氣體和多個(gè)小容器中的氣體作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行研究,即可將變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為質(zhì)量一定的問(wèn)題.4.漏氣問(wèn)題容器漏氣過(guò)程中容器內(nèi)的氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化,屬于變質(zhì)量問(wèn)題,

17、不能直接用理想氣體狀態(tài)方程求解.如果選容器內(nèi)原有氣體為研究對(duì)象,便可使問(wèn)題變成質(zhì)量一定的氣體狀態(tài)變化問(wèn)題,這時(shí)可用理想氣體狀態(tài)方程求解.,題型8充氣問(wèn)題考法示例8一個(gè)籃球的容積是2.5L,用打氣筒給籃球打氣時(shí),每次把105Pa的空氣打進(jìn)去125cm3.如果在打氣前籃球內(nèi)的空氣壓強(qiáng)也是105Pa,那么打30次以后籃球內(nèi)的空氣壓強(qiáng)是多少?(設(shè)打氣過(guò)程中氣體溫度不變)思路分析若每次將V體積、相等質(zhì)量、壓強(qiáng)為p0的空氣打到容積為V0的球中,則打n次氣后共打入壓強(qiáng)為p0的空氣的總體積為nV;以打入的nV體積的空氣和原先球內(nèi)的空氣這個(gè)整體為研究對(duì)象進(jìn)行分析.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)

18、第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),題型9抽氣問(wèn)題考法示例9用容積為V的活塞式抽氣機(jī)對(duì)容積為V0的容器中的氣體抽氣,如圖所示.設(shè)容器中原來(lái)的氣體壓強(qiáng)為p0,抽氣過(guò)程中氣體溫度不變.求抽氣機(jī)的活塞抽氣n次后,容器中剩余氣體的壓強(qiáng)pn為多少?,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),題型10灌氣問(wèn)題考法示例10某容積為20L的氧氣瓶裝有30atm的氧氣,現(xiàn)把氧氣分裝到容積為5L的小鋼瓶中,使每個(gè)小鋼瓶中氧氣的壓強(qiáng)為5atm,若每個(gè)小鋼瓶中原有氧氣壓強(qiáng)為1atm,問(wèn)能分裝多少瓶?(設(shè)分裝過(guò)程中無(wú)漏氣,且溫度不變)解析設(shè)最多能分裝n個(gè)小鋼瓶,并選取氧氣瓶中

19、的氧氣和n個(gè)小鋼瓶中的氧氣整體為研究對(duì)象.因?yàn)榉盅b過(guò)程中溫度不變,故遵循玻意耳定律.分裝前整體的狀態(tài):p1=30atm,V1=20L;p2=1atm,V2=5nL分裝后整體的狀態(tài):p1=5atm,V1=20L;p2=5atm,V2=5nL根據(jù)玻意耳定律,有p1V1+p2V2=p1V1+p2V2代入數(shù)據(jù)解得n=25(瓶).,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),答案25特別提醒分裝后,氧氣瓶中剩余氧氣的壓強(qiáng)p1應(yīng)大于或等于小鋼瓶中氧氣應(yīng)達(dá)到的壓強(qiáng)p2,即p1p2,但通常取p1=p2.千萬(wàn)不能認(rèn)為p1=0,因?yàn)橥ǔＧ闆r下不可能將氧氣瓶中的氧氣全部灌入小鋼瓶中.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十

20、四：熱學(xué),題型11漏氣問(wèn)題考法示例11某個(gè)容器的容積是10L,所裝氣體的壓強(qiáng)是2.0106Pa.如果溫度保持不變,把容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)以后,容器里剩下的氣體是原來(lái)的百分之幾?(設(shè)大氣壓是1.0105Pa),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),方法5氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用方法,方法解讀：1.氣體實(shí)驗(yàn)定律的比較,方法5氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用方法,題型12氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題考法示例12如圖甲所示是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象.已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5105Pa.(1)寫出AB過(guò)程中壓強(qiáng)變化的情形,并根據(jù)圖象

21、提供的信息,計(jì)算圖甲中TA的溫度值.(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中,作出該氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖象,并在圖線相應(yīng)的位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值,請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),特別提醒應(yīng)用氣體狀態(tài)變化圖象時(shí)要注意以下兩點(diǎn).1.明確點(diǎn)、線的物理意義:求解氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)明確圖象上的點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個(gè)平衡狀態(tài),它對(duì)應(yīng)著三個(gè)狀態(tài)參量;圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過(guò)程.2.明確斜率的物理意義:在V-T圖象(或p-T圖象)中,比較兩個(gè)狀

22、態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小,可以通過(guò)比較這兩個(gè)狀態(tài)到原點(diǎn)連線的斜率的大小,判斷兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)的大小.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),方法6熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律綜合應(yīng)用問(wèn)題的求解方法,方法解讀：1.判定物體內(nèi)能變化的方法(1)內(nèi)能的變化都要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行綜合分析;(2)做功情況要看氣體體積的變化情況:體積增大,氣體對(duì)外做功,W為負(fù);體積縮小,外界對(duì)氣體做功,W為正;(3)與外界絕熱,則不發(fā)生熱傳遞,此時(shí)Q=0;(4)如果研究對(duì)象是理想氣體,則由

23、于理想氣體沒(méi)有分子勢(shì)能,所以氣體內(nèi)能的變化主要體現(xiàn)在分子動(dòng)能的變化上,從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化.2.對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解(1)在熱力學(xué)第二定律的表述中,“自發(fā)地”“不產(chǎn)生其他影響”的含義:“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性,不需要借助外界提供能量的幫助;“不產(chǎn)生其他影響”的含義是指發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成,對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響,如吸熱、放熱、做功等.,方法6熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律綜合應(yīng)用問(wèn)題的求解方法,(2)熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì):熱力學(xué)第二定律的每一種表述,都揭示了一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性,即一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的.

24、3.氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律的綜合解題技巧,題型14對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解考法示例14多選對(duì)于一定量的理想氣體,下列說(shuō)法正確的是A.若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變B.若氣體的內(nèi)能不變,其狀態(tài)也一定不變C.若氣體的溫度隨時(shí)間不斷升高,其壓強(qiáng)也一定不斷增大D.氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān)E.當(dāng)氣體溫度升高時(shí),氣體的內(nèi)能一定增大,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),解析理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定,溫度升高,內(nèi)能增大,選項(xiàng)E正確.若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,由理想氣體狀態(tài)方程可知溫度T也不變,所以內(nèi)能也一定不變,選項(xiàng)A正確.若氣體的內(nèi)能不變,則溫度T不變,但氣

25、體的壓強(qiáng)和體積可以改變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.若氣體的溫度升高,體積增大,其壓強(qiáng)可以不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.由熱力學(xué)第一定律U=Q+W知Q=U-W,即除U之外,Q還與W有關(guān),選項(xiàng)D正確.答案ADE,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),題型15熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律綜合問(wèn)題考法示例15一定質(zhì)量理想氣體的p-V圖象如圖所示,其中ab為等容過(guò)程,bc為等壓過(guò)程,ca為等溫過(guò)程,已知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的溫度Ta=300K,在狀態(tài)b時(shí)的體積Vb=22.4L.求:(1)氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積Vc;(2)試比較氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過(guò)程從外界吸收的熱量Q與對(duì)外做功W的大小關(guān)系,并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物

26、理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),特別提醒氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律的綜合問(wèn)題的處理方法(1)氣體實(shí)驗(yàn)定律的研究對(duì)象是一定質(zhì)量的理想氣體.(2)解決具體問(wèn)題時(shí),分清氣體的變化過(guò)程是求解問(wèn)題的關(guān)鍵,根據(jù)不同的變化,先找出與之相關(guān)的氣體狀態(tài)參量,再利用相關(guān)規(guī)律求解.(3)對(duì)理想氣體,只要體積變化,外界對(duì)氣體(或氣體對(duì)外界)就要做功,W=pV;只要溫度發(fā)生變化,其內(nèi)能就要發(fā)生變化.(4)結(jié)合熱力學(xué)第一定律U=W+Q求解.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),考法示例16如圖所示,一圓柱形容器豎直放置,通過(guò)活塞封閉著攝氏溫度為t的理想氣體.活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S

27、,與容器底部相距h.現(xiàn)通過(guò)電熱絲給氣體加熱一段時(shí)間,結(jié)果活塞緩慢上升了h,若這段時(shí)間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q,已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,不計(jì)器壁向外散失的熱量及活塞與器壁間的摩擦,求:(1)氣體的壓強(qiáng);(2)這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了多少?(3)這段時(shí)間內(nèi)氣體的溫度升高了多少?,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題十四：熱學(xué),C.考法幫考向全掃描,考向1分子動(dòng)理論考向2氣體、固體、液體的性質(zhì)考向3熱力學(xué)定律,物理專題十四：熱學(xué),本專題內(nèi)容在高考中作為選考內(nèi)容出現(xiàn),主要考查學(xué)生對(duì)分子動(dòng)理論和固體、氣體、液體性質(zhì)的理解,氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用

28、,熱力學(xué)定律以及熱力學(xué)定律和氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用;整個(gè)專題知識(shí)相對(duì)較少,綜合程度不是很高,從近幾年高考題目來(lái)看整體題目難度不大,得分率較高.,考情揭秘,命題透視:分子動(dòng)理論中主要考查布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象和分子熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系;分子力隨分子間距的變化規(guī)律;分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的決定因素等.,考向1分子動(dòng)理論,示例17布朗運(yùn)動(dòng)2017江蘇高考,12A(2),4分圖甲和圖乙是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片,記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30s,兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度相同.比較兩張圖片可知:若水溫相同,(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大;若炭粒大小相同,(選填“甲”或“乙”)中

29、水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈.,考向1分子動(dòng)理論,命題立意本題主要考查布朗運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)與懸浮在液體中顆粒的大小及液體的溫度有關(guān).解析影響布朗運(yùn)動(dòng)快慢的因素有兩個(gè),即懸浮顆粒的大小和液體溫度,顆粒越小布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,液體溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,從題圖可以看出,乙中炭粒的布朗運(yùn)動(dòng)明顯,因此溫度相同時(shí),甲中炭粒的顆粒大;顆粒相同時(shí),乙中水的溫度高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈.答案甲乙,考向1分子動(dòng)理論,示例18分子熱運(yùn)動(dòng)2017北京高考,13,6分以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是A.水流速度越大,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈B.水凝結(jié)成冰后,水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止C.水的溫度越高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈D.水的溫度升高,每一個(gè)水

30、分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大,考向1分子動(dòng)理論,命題立意考查溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,但單個(gè)分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),單個(gè)分子在高溫時(shí)速率可能較小.解析水流的速度是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度,不同于水分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,C項(xiàng)正確;水的溫度升高,水分子的平均動(dòng)能增大,即水分子的平均運(yùn)動(dòng)速率增大,但不是每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案C,考向1分子動(dòng)理論,示例19擴(kuò)散現(xiàn)象2015全國(guó)卷,33(1),5分多選關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是A.溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C.

31、擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由液體的對(duì)流形成的,考向1分子動(dòng)理論,命題立意本題考查學(xué)生對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的理解.解析溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,擴(kuò)散進(jìn)行得越快,選項(xiàng)A、C正確;擴(kuò)散現(xiàn)象是一種物理現(xiàn)象,不是化學(xué)反應(yīng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生,選項(xiàng)D正確;液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,選項(xiàng)E錯(cuò)誤.答案ACD,考向1分子動(dòng)理論,示例20氣體分子速度的分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律2017全國(guó)卷,33(1),5分多選氧氣分子在0和100溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條

32、曲線所示.下列說(shuō)法正確的是A.圖中兩條曲線下面積相等B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100時(shí)的情形D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目E.與0時(shí)相比,100時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大,考向1分子動(dòng)理論,命題立意本題考查學(xué)生對(duì)氣體分子單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化曲線的理解.解析根據(jù)氣體分子單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化曲線的意義可知,題圖中兩條曲線下面積相等,選項(xiàng)A正確;題圖中虛線占百分比較大的分子速率較小,所以對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形,選

33、項(xiàng)B正確;題圖中實(shí)線占百分比較大的分子速率較大,分子平均動(dòng)能較大,根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,可知實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100時(shí)的情形,選項(xiàng)C正確;根據(jù)分子速率分布圖可知,題圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比,不能得出任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由分子速率分布圖可知,與0時(shí)相比,100時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小,選項(xiàng)E錯(cuò)誤.答案ABC,考向1分子動(dòng)理論,命題透視:本部分內(nèi)容在高考中主要考查學(xué)生對(duì)氣體、固體和液體性質(zhì)的理解以及氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用,其中氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用是熱點(diǎn)也是難點(diǎn),在高考中幾乎每年都會(huì)以計(jì)算題的形式

34、出現(xiàn),務(wù)必重點(diǎn)關(guān)注.,考向2氣體、固體、液體的性質(zhì),示例21固體的性質(zhì)2015全國(guó)卷,33(1),5分多選下列說(shuō)法正確的是A.將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒是非晶體B.固體可以分為晶體和非晶體兩類,有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D.在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE.在熔化過(guò)程中,晶體要吸收熱量,但溫度保持不變,內(nèi)能也保持不變,考向2氣體、固體、液體的性質(zhì),命題立意本題考查晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及晶體與非晶體的區(qū)別和聯(lián)系.解析晶體,無(wú)論體積大小,都是晶體.將一塊晶體敲碎后,得到的顆粒仍然

35、是晶體,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;晶體由于空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的不同,在不同的方向上有不同的光學(xué)性質(zhì),選項(xiàng)B正確;由同種元素構(gòu)成的固體,例如碳元素,由于原子排列方式不同,可能構(gòu)成石墨,也可能構(gòu)成金剛石,選項(xiàng)C正確;在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變成非晶體,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w,例如天然水晶是晶體,熔化后再凝固成石英玻璃就是非晶體,選項(xiàng)D正確;在熔化過(guò)程中,晶體吸收熱量,但是溫度保持不變,只是分子平均動(dòng)能保持不變,而分子勢(shì)能要增加,內(nèi)能要增加,選項(xiàng)E錯(cuò)誤.答案BCD,考向2氣體、固體、液體的性質(zhì),示例22氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程2017全國(guó)卷,33(2),10分如圖,容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管(容積

36、可忽略)連通,閥門K2位于細(xì)管的中部,A、B的頂部各有一閥門K1、K3;B中有一可自由滑動(dòng)的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略).初始時(shí),三個(gè)閥門均打開(kāi),活塞在B的底部;關(guān)閉K2、K3,通過(guò)K1給汽缸充氣,使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1.已知室溫為27,汽缸導(dǎo)熱.(i)打開(kāi)K2,求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng);(ii)接著打開(kāi)K3,求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置;(iii)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20,求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng).,考向2氣體、固體、液體的性質(zhì),考向2氣體、固體、液體的性質(zhì),考向2氣體、固體、液體的性質(zhì),示例23氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題2016全國(guó)卷,33(1),5分多選一定量

37、的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其p-T圖象如圖所示,其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O.下列判斷正確的是A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B.氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C.在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D.在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功E.在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功,考向2氣體、固體、液體的性質(zhì),考向2氣體、固體、液體的性質(zhì),命題透視:本部分主要考查學(xué)生對(duì)熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律的理解,以及熱力學(xué)第一定律和氣體實(shí)驗(yàn)定律以及理想氣體狀態(tài)方程的綜合應(yīng)用;本部分

38、中熱力學(xué)第二定律的理解是難點(diǎn),熱力學(xué)第一定律和氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用問(wèn)題既是熱點(diǎn)也是難點(diǎn).,考向3熱力學(xué)定律,示例24布朗運(yùn)動(dòng)2016全國(guó)卷,33(1),5分多選關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說(shuō)法正確的是A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C.理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡,考向3熱力學(xué)定律,命題立意本題考查熱力學(xué)定律、氣體及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),意在考查學(xué)生對(duì)熱平衡定律、等壓膨脹、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律等的理解和掌握.解析根據(jù)熱力學(xué)第一定律,氣體吸熱的同時(shí)若對(duì)外做功,則內(nèi)能不一定增大,溫度不一定升高,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能,選項(xiàng)B正確.理想氣體等壓膨脹過(guò)程,氣體對(duì)外做功,由理想氣體狀態(tài)方程可知,氣體溫度升高,內(nèi)能增大,故氣體一定吸熱,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,選項(xiàng)D正確.根據(jù)熱平衡定律,如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡,選項(xiàng)E正確.答案BDE,考向3熱力學(xué)定律,