粤教版高中物理选择性必修第三册第二章气体、液体和固体本章小结2课件

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第二章　气体、液体和固体本章小结构建知识网络归纳专题小结1．宏观区别专题1　晶体和非晶体的宏观区别与微观成因说明：(1)由表可看出，晶体和非晶体不能从外形上进行区别，而应从有无确定熔点上区别．(2)单晶体的各向异性不是指所有的物理性质，而是指某一方面的物理性质，如导热性、导电性、传光性等．2．微观成因晶体和非晶体的宏观差别是由它们各自不同的微观结构决定的．组成晶体的微粒，按照一定的规则在空间中整齐地排列，即形成空间点阵结构．微粒间的相互作用很强，热运动不足以克服它们间的相互作用来使它们远离，微粒只在平衡位置附近做微小振动．而组成非晶体的微粒则是杂乱无章的聚合在一起，微粒间的相互作用力很弱．例1　关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 (　　)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，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，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，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，D错误．答案　C1．理想气体状态方程与气体实验定律的关系专题2　气体实验定律和理想气体状态方程的应用2．两个重要的推论3．气体实验定律和理想气体状态方程的应用，常常是连续发生的两个或三个变化的多过程的问题，求解这类问题的关键是分清气体状态的变化过程，一般按连续发生的划分变化过程，弄清过程前、后状态和连接不同过程的各个状态的物理量，建立清晰的物理情境，再对每一过程分别选择相应的气体实验定律进行列式求解．例2　如图所示，哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成，容器竖直放置，容器粗管的截面积为S1＝2 cm2，细管的截面积S2＝1 cm2，开始时粗、细管内水银长度分别为h1＝h2＝2 cm，整个细管长为h＝4 cm，封闭气体长度为L＝6 cm，大气压强为p0＝76 cmHg，气体初始温度为27 ℃，问：(1)第一次若要使水银刚好离开下面的粗管，封闭气体的温度应为多少K?(2)第二次若在容器中再倒入同体积的水银，且使容器中气体体积不变，封闭气体的温度应为多少K?解：(1)开始时气体的压强为p1＝p0＋ph1＋ph2＝80 cmHg，体积为V1＝LS1，温度T1＝300 K.水银全离开下面的粗管时，设水银进入上面的粗管中的高度为h3，则h1S1＋h2S2＝2h2S2＋h3S1，解得h3＝1 cm.此时粗管中气体的压强为p2＝p0＋2ph2＋ph3＝81 cmHg，此时粗管中气体体积为V2＝(L＋h1)S1，(2)再倒入同体积的水银，粗管里气体的体积不变，则粗管里气体的压强为p3＝p0＋2(ph2＋ph1)＝84 cmHg，专题3　理想气体的图像问题例3　(多选)一定质量的理想气体的状态变化过程的p－V图像如图所示，其中A是初状态，B、C是中间状态，A→B是等温变化，如将上述变化过程改用p－T图像和V－T图像表示，则下列各图像中正确的是(　　)答案　BD分析变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，使这类问题转化为定质量的气体问题，用理想气体状态方程求解．1．打气问题向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题．只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题．专题4　气体变质量问题的处理方法2．抽气问题从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题．分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看作是膨胀的过程．3．灌气问题将一个大容器中的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题．分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看作是一个整体来研究，可将变质量问题转化为定质量问题．4．漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用理想气体状态方程求解．如果选容器内剩余气体与漏出的气体为研究对象，便可使问题变成定质量的气体状态变化的问题，可用理想气体状态方程求解．例4　用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图所示，A的容积为7.5 L，装入药液后，药液上方空气体积为1.5 L.关闭阀门K.用打气筒B每次打进105 Pa的空气250 cm3.假设整个过程温度不变，求：(1)要使药液上方气体的压强为4×105 Pa，应打气几次？(2)当A中有4×105 Pa的空气后，打开阀门K可喷洒药液，直到不能喷洒时，喷雾器内剩余药液的体积是多少？(忽略喷管中药液产生的压强)解：(1)设原来药液上方空气体积为V，每次打入空气的体积为V0，打n次后压强由p0变为p1，以A中原有空气和n次打入A中的全部气体为研究对象，由玻意耳定律得p0(V＋nV0)＝p1V，典练素养提升1．[物理观念]关于液体，下列说法正确的是 (　　)A．小液滴成球状，说明液体有一定形状和体积B．液体的性质介于气体和固体之间，更接近固体C．液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力使表面伸张D．硬币能浮在水面上是因为所受浮力大于重力【答案】B【解析】小液滴成球状，这是由于表面张力的缘故，故A错误；液体的性质介于气体和固体之间，更接近固体，故B正确；液体浸润时容器壁对液体的吸引力较强，附着层内分子密度较大，分子间距较小，故液体分子间作用力表现为斥力，附着层内液面升高，故浸润液体呈凹液面，不浸润液体呈凸液面，故C错误；硬币能浮在水面上是因为表面张力的缘故，故D错误．2．[科学思维]容积为20 L的钢瓶充满氧气后，压强为150 atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5 L的小瓶中，若小瓶原来是真空的，小瓶中充气后压强为10 atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装 (　　)A．4瓶 B．50瓶C．56瓶 D．60瓶【答案】C3．[科学思维]汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为V0，压强为p0.装载货物后，该轮胎内气体的压强增加Δp.若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，则装载货物前后此轮胎内气体体积的减少量为 (　　)【答案】A4．[物理观念](多选)下列说法正确的是 (　　)A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关B．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液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，说明蜂蜡是晶体D．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用【答案】ABD【解析】在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，A正确；脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，B正确；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，说明云母片的物理性质具有各向异性，云母片是单晶体，C错误；在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用，D正确．A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小C．c→d，压强不变、温度降低、体积减小D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变【答案】AC6．[科学思维](多选)下列四幅图中，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是 (　　)【答案】CD7．[科学思维]如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K.(1)求细管的长度；(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．解：(1)设细管的长度为l，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1.由玻意耳定律有pV＝p1V1，①由力的平衡条件有p＝p0＋ρgh，②p1＝p0－ρgh，③式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强．由题意有V＝S(l－h1－h)，④V1＝S(l－h)，⑤由①②③④⑤式和题给条件得l＝41 cm.⑥(2)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖­吕萨克定律有8．[科学态度与责任](2023年湖南卷)汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力．如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力．每次抽气时，K1打开，K2闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后K1闭合，K2打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从K2排出，完成一次抽气过程．已知助力气室容积为V0，初始压强等于外部大气压强p0，助力活塞横截面积为S，抽气气室的容积为V1.假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变．(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1；(2)第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF.解：(1)以助力气室内的气体为研究对象，则初态压强p0，体积V0，第一次抽气后，气体体积V＝V0＋V1，根据玻意耳定律p0V0＝p1V，