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1、热点解读 热学内容知识点多,记忆的内容多，复习时要将本 章内容梳理出清晰的脉络，加强记忆.下面将热学中 的内容归纳为“一二三”三大块,有利于复习中理清 头绪和记忆.,热点讲座,11.热学复习中的“一二三”,章末总,专题讲座 专题一 热学中“一”的知识构成 1.一种理论分子动理论 其重点是分子动理论的三个基本观点:物质组成 观点;分子的无规则运动观点；分子间相互作 用力观点. 2.一种运动布朗运动 理解和识记的重点是:布朗运动的物理学史;实 验装置;布朗运动是固体微粒的运动,不是分子的 运动,而是分子运动的反映;与温度和微粒大小的 关系;本质:液体分子无规则运动的体现.,3.一座桥梁 联系微观量
2、和宏观量的桥梁:阿伏加德罗常数. 4.一种估算微观量的估算 重点是应用分子的“球体”或“立方体”模型,求 分子的直径或气体分子的平均距离. 5.一个实验油膜法测分子直径 重点是理解实验的原理、步骤及注意事项和公式 V=Sd中各物理量的含义,并能应用公式解决实际问 题.从近几年的高考分析，很有可能对此实验进行 考查.,6.一种理想模型理想气体 理想气体是一种理想模型,其内能由气体的温度决定. 7.一种统计规律 具有某一速率的分子数目并不相等,呈现“中间多, 两头少”. 以上知识,是高考的重点和难点,通过以上的归纳, 有助于学生对知识的识记和理解.,【例1】下列有关布朗运动的说法中正确的是( )
3、A.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒在不停地做 无规则运动,这反应了液体分子运动的无规则性 B.布朗运动是否明显与悬浮在液体中的颗粒大小 有关 C.较暗的房间中,从射进来的阳光中,看到悬浮在空 气中的微粒的无规则运动是布朗运动 D.布朗运动是固体分子的运动 解析 此题很容易错选C、D,关键是对布朗运动有 关的知识不理解,布朗运动是固体微粒的运动,不是 分子的运动,且与宏观现象中微粒是两回事.,AB,【例2】已知高山上某处的气压为0.40 atm,气温为 -30,则该处每立方厘米大气中的分子数为_ (阿伏加德罗常数为6.01023 mol-1,在标准状态下 1 mol 气体的体积为22.4 L).
4、 解析 理想气体性质是在标准状态下(p0=1.0 105 Pa,T0=273 K)1 mol气体体积均为22.4 L.根据 理想气体状态方程 可求得高山上某处 1 cm3的气体,在标准状态下的体积为V0,再求得此,1 cm3气体的摩尔数 最后得到所含气体分 子个数 答案 1.21019个,专题二 热学中“二”的知识梳理 1.两个图象的应用 (1)分子力Fr的关系图象 (2)分子势能Epr的关系图象 应用图象解决问题,是对学生能力考查的亮点,是 高考命题的热点. 【例3】甲分子固定在坐标原点O,乙 分子位于x轴上,甲分子对乙分子的 作用力与两分子间距离的关系如图 1中曲线所示,F0为斥力,F0为
5、 图1 引力.a、b、c、d为x轴上四个特定的位置.现把乙 分子从a处由静止释放,则 ( ),A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动 B.乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大 C.乙分子从a到b的过程中,两分子间的分子势能一直 减少 D.乙分子从b到d的过程中,两分子间的分子势能一直 增加 解析 乙分子由a到c,一直受引力作用，速度方向与 引力方向一致,做加速运动,分子力做正功,分子势能 一直减少;从c到d分子力为斥力，方向与运动方向相 反,乙分子做减速运动,由于分子力做负功,分子势能 增加,故正确选项为B、C. 答案 BC,2.两个定律 (1)热力学第一定律,是高考的重点和难
6、点.学生要 掌握改变物体内能的两种方式的本质区别及改变内 能上的等效性.物体内能的改变要同时考虑“做功” 和“热传递”. (2)热力学第二定律,从两种表达方式,知道热传导 的方向性、机械能和内能转化过程的方向性. 3.两类“永动机” (1)第一类永动机:不消耗任何能量却源源不断地对 外做功的机器.违背了能量的守恒定律. (2)第二类永动机:从单一热源吸取热量并把它全部 用来做功,而不引起其他的变化的热机,不违背能量 守恒定律,但违背了热力学第二定律.,4.两种温度 摄氏温度,热力学温度及其关系.温度是分子平均动 能的标志. 【例4】关于物体内能的变化,下列说法中正确的是 ( ) A.物体吸收热
7、量,内能一定增大 B.物体对外做功,内能一定减小 C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变 D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变 解析 物体内能的改变要同时考虑两种方式,故A、 B错误.物体放出热量又同时对外做功,内能一定减 小,D错误.,C,专题三 热学中“三”个热点探究 1.联系实际生活的问题探究 联系实际生活与当代科技发展的一类新题型,是高 考知识与能力考查的新热点. 【例5】如图2所示为电冰箱的工作原 理图,压缩机工作时,强迫制冷剂在 冰箱内外的管道中不断循环,那么, 下列说法中正确的是 ( ) A.在冰箱内的管道中,制冷剂迅速膨 胀并吸收热量 图2 B.在冰箱外的管道中,
8、制冷剂迅速膨胀并放出热量 C.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并吸收热量 D.在冰箱外的管道中,制冷剂被剧烈压缩并放出热量,解析 这是一道典型的联系现实生活问题,解决此类 问题的关键是要熟悉我们身边生活中的物理知识,当 然它对学生应用知识去解决实际问题的能力提出了新 要求.通过热学的知识不难知道,电冰箱的工作原理是 把热从低温物体传到高温物体而消耗电能,所以箱内 管道是蒸发管,制冷剂迅速膨胀并吸收热量,箱外管道 恰好相反,故A、D正确.此类题型又如医院输液管、空 调机等的应用. 答案 AD,2.与功能关系问题的探究 【例6】A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口 且带有玻璃泡的管状容器和水
9、银槽组成,除玻璃泡 在管上的位置不同外,其他条件都相同.将两管抽成 真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有 空气进入管内).水银柱上升至图3所示位置停止.假 设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正 确的是 ( ),图3 A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同 D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同,解析 由题意可知,水银在两管中的高度相同，而管 中水银体积也相同,槽中水银面下降高度也相同，大 气对水银做功相同,由W=Ep+E内，而管中水银柱 的重心位置不同，A管中水银重心高于B
10、管中水银重 心,即EpAEpB,所以EA内EB内,故B正确. 答案 B,3.与能源环境问题的探究 能源环境问题是当今世界的焦点问题,在复习中也 要有所注意. 总之,针对本专题所牵涉的重点、难点、热点内容, 上述模式对知识结构的分析,可帮助学生从宏观、 整体上清理知识间脉络关系,对强化知识有很好的 作用.,1.关于永动机和热力学定律的说法,下列叙述正确的 是 ( ) A.第二类永动机违反能量守恒定律 B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定 增加 C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加 D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量 转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的,素能提升
11、,解析 第二类永动机违反热力学第二定律并不违反 能量守恒定律,故A错.据热力学第一定律U=Q+W知 内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定,只 知道做功情况或只知道传热情况就无法确定内能的变 化情况,故B、C项错误.做功和热传递都可改变物体 内能.但做功是不同形式能的转化,而热传递是同种形 式能间的转移,这两种方式是有区别的,故D正确. 答案 D,2.关于气体分子的运动情况,下列说法中正确的是 ( ) A.某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的 B.某一时刻一个分子速度大小和方向是偶然的 C.某一时刻向任意方向运动的分子数目相等 D.某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化 解析 具有
12、某一速率的分子数目并不相等，呈现 “中间多,两头少”的统计分布规律,所以A错误;由 于分子的碰撞,分子的运动具有偶然性,B正确;虽然,每个分子速度具有偶然性,但是大量分子的整体存在 着统计规律,由于分子数目巨大,某一时刻向任意方向 运动的分子数目只有很小的差别,可以认为是相等的, C正确;某一温度下,每个分子的速率仍然是瞬息万变 的,只是分子运动的平均速率相等,D错误. 答案 BC,3.如图4所示,固定容器及可动活塞P 都是绝热的,中间有一导热的固定 隔板B,B的两边分别盛有气体甲和 乙,现将活塞P缓慢地向B移动一段 图4 距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高,则 在移动P的过程中 ( )
13、 A.外力对乙做功,甲的内能不变 B.外力对乙做功,乙的内能不变 C.乙传递热量给甲,乙的内能增加 D.乙的内能增加,甲的内能不变 解析 外界对乙做功,乙的内能增加温度升高,乙通 过导热隔板B向甲传递热量,故C正确.,C,4.有两个分子,用r表示它们之间的距离,当r=r0时,两 分子间的斥力和引力相等.使两分子从相距很远处 (rr0)逐渐靠近,直至不能靠近为止(rr0时,分子引力大于斥力,表现出的分子力为,引力;当rr0处靠近，直至rr0时分子力做正功,使分子势能减少；当 rr0时,则分子克服分子力做功,分子势能增加，不难 看出,当r=r0时分子势能最小. 答案 D,5.水的沸点随水面压强的增
14、大而升高,其关系如下表 所示: 根据这一原理制成高压锅,锅盖密封良好,盖上有一 个排气孔,上面倒扣一个限压阀,利用其重力将排气 孔压住,以增大锅内气体压强.加热后,当锅内气压 达到一定值时,气体就会把限压阀顶起,使高压气体 从孔中喷出,保持锅内稳定高压.有一个高压锅限压 阀直径D=2.0 cm,排气孔直径d=0.3 cm.某地使用 时水的沸点能达到128(1标准大气压=760 mmHg =1.0105 Pa).求:,(1)锅内气体的压强. (2)该高压锅限压阀的质量. 解析 (1)从表中的数据可知p=256 kPa （误差在5 kPa以内均可) (2)锅内气体压强 限压阀质量 答案 (1)25
15、6 kPa (2)1.1 kg,6.已知金刚石的密度为=3 500 kg/m3.现有一块体 积为V=5.710-8 m3的金刚石,它含有多少个碳原 子?假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的,试估 算碳原子的直径. 解析 金刚石的质量 m=V=3 5005.710-8 kg=2.010-4 kg 碳的摩尔数为,金刚石所含碳原子数为 n=nNA=1.710-26.021023=1.01022 一个碳原子的体积为 把金刚石中的碳原子看成球体, 则由公式 可得碳原子直径约为 答案 1.01022个 2.210-10 m,7.如图5所示,喷雾器内有10 L水,上 部封闭有1 atm的空气2 L.关闭喷
16、雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充 入1 atm的空气3 L(设外界环境温 度一定,空气可看作理想气体). 图5 (1)当水面上方气体温度与外界温度相等时,求气体 压强,并从微观上解释气体压强变化的原因. (2)打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等 温膨胀,此过程气体是吸热还是放热？ 简要说明理由. 解析 (1)设气体初态压强为p1,体积为V1；末态压 强为p2,体积为V2,由玻意耳定律,p1V1=p2V2 由p1=1 atm ,V1=2 L+3 L=5 L,V2=2 L 代入式得p2=2.5 atm 微观解释:温度不变,分子平均动能不变,单位体积内 分子数增加,所以压强增加. (2)吸热.
17、气体对外做功而内能不变,根据热力学第一 定律可知气体吸热. 答案 (1)2.5 atm 温度不变,分子平均动能不变,单 位体积内分子数增加,所以压强增加 (2)吸热气体对外做功而内能不变,根据热力学第一定 律可知气体吸热,阅卷手记 本章中的错误主要表现在:对较为抽象的分子热运 动的动能、分子相互作用的势能及分子间相互作用力 的变化规律理解不到位,导致这些微观量及规律与宏 观的温度、物体的体积之间关系不能建立起正确的关 系;对于宏观的气体状态的分析，学生的问题通常表 现在对气体压强的分析与计算方面存在着困难,由此 导致对气体状态规律应用出现错误;不能很好的利用 图象分析气体变化的规律；对热力学定
18、律理解不准 确等.,阅卷现场,易错点实例分析 1.不能正确应用热学定律造成错误 试题回放 如图1所示,一圆柱形绝热容器竖直 放置,通过绝热活塞封闭着摄氏温 度为t1的理想气体,活塞的质量为m, 横截面积为S,与容器底部相距h1.现 图1 通过电热丝给气体加热一段时间,使其温度上升到t2, 若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强 为p0,重力加速度为g,求: (1)气体的压强. (2)这段时间内活塞上升的距离是多少？,(3)这段时间内气体的内能如何变化,变化了多少？ 错解分析 本题的易错之处为以下几个方面:挖掘不出“绝 热”的含义,不能确定气体吸、放热情况，从而无法 判断内能的变化;找不到
19、气体体积的变化与做功的 关系;不会判断体积变化时气体做功的正负，造成 计算内能变化的错误.,正确答案 (1)分析活塞的受力情况如图所示,根据 平衡条件有mg+p0S=pS,由此得: (2)设温度为t2时活塞与容器底部相距h2. 因为气体做等压变化,由盖吕萨克定律,(3)气体对外做功为 由热力学第一定律可知 研究热力学问题首先要分析状态特点和变化过程的 特点，恰当的选取进行计算分析.要注意挖掘隐含条 件，如“绝热”、“活塞固定”、“活塞能自由移 动”、“导热气缸,缓慢变化”等词语分别表示“不 放热不吸热,只考虑做功对内能的影响”、“体积不 变”、“压强不变或相等”、“温度不变或相等”.,2.不能
20、正确选取研究对象和初末状态的错误 试题回放 如图2所示,A、B是体积相同的气缸,B内有一导热 的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞 C,D为不导热的阀门.起初,阀门关闭,A内装有压 强p1=2.0105 Pa,温度T1=300 K的氮气.B内装有 压强p2=1.0105 Pa,温度T2=600 K的氧气.打开阀 门D,活塞C向右移动,最后达到平衡,以V1和V2分别 表示平衡后氮气和氧气的体积,则V1V2=_ (假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交 换,连接气缸的管道体积可忽略),图2 错解分析 开始是平衡状态,末态还是平衡状态,由理想气体 状态方程可知: 此题答案为14. 理想气体状态方程或气体定律,针对的对象应为一 定质量的理想气体,而不能是两种(或两部分)气体各 自的状态,必须是一定质量的理想气体初、末两种状,态之间满足的关系,上述解法把两部分气体的p1、p2, T1、T2与一定质量的气体前后两种状态的p1、p1、 T1、T1混为一谈,以致出现完全相反的结论. 正确答案 对于A容器中的氮气,其气体状态为: p1=2.0105 Pa,T1=300K p1=p,T1=T 由气体状态方程可知: 对于B容器中的氧气,其气体状态为: p2=1.0105 Pa,T2=600K,p2=p,T2=T由气态方程可知 联立消去T、V可得: 此题的正确答案为V1V2=41.,返回,