高中物理 熱學(xué)課件 魯科版選修32

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1、 考綱點(diǎn)擊,1. 分子動理論的基本觀點(diǎn)和實驗依據(jù) 2. 阿伏加德羅常數(shù) 3. 氣體分子運(yùn)動速率的統(tǒng)計分布 4. 溫度是分子平均動能的標(biāo)志，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 7. 液體的表面張力現(xiàn)象 8. 氣體實驗定律 9. 理想氣體 10. 飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓 11. 相對濕度 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. 中學(xué)物理中涉及的國際單位制的基本單位和其他物理量的單位，包括攝氏度()、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓實驗：用油膜法估測分子大小 1.新課標(biāo)地區(qū)的高考中對熱學(xué)部分的要求有所降低，對本部分的考查內(nèi)容比

2、較集中，分子動理論、熱力學(xué)定律、考考查的重點(diǎn)能量守恒定律、氣體實驗定律等內(nèi)容是高2. 熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程定性分析可能綜合考查3. 根據(jù)新課標(biāo)地區(qū)的不同考查形式有所差別，可以是選擇題、填空題，也可以是計算題4. 本部分特點(diǎn)是容量大、綜合性強(qiáng)，聯(lián)系生活、生產(chǎn)比較密切，因此要注意與實際結(jié)合的題目.備考導(dǎo)讀 第第1節(jié)分子動理論內(nèi)能節(jié)分子動理論內(nèi)能 一、物體是由大量分子組成的1. 分子體積很??；直徑的數(shù)量級是1010m.油膜法估測分子直徑：d V/S (V為油滴體積，S為水面上形成的單分子油膜的面積)2. 分子質(zhì)量很?。阂话惴肿淤|(zhì)量的數(shù)量級是1026kg.3. 分子數(shù)目很多(1)阿伏加德羅

3、常數(shù)：1 mol的任何物質(zhì)含有微粒數(shù)相同，這個數(shù)的測量值NA6.021023mol1.(2)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁其中密度 ，但要切記m/V是沒有物理意義的 4. 微觀量的估算方法(1)靈活運(yùn)用兩種微觀模型對液體、固體來說，可以將分子看成是一個個緊挨在一起的小球，也可認(rèn)為這些分子是一個個緊密排列的立方體球體模型：分子的直徑為d .立方體模型：分子的直徑為d .這兩種分子模型計算出的直徑數(shù)量級相同(2)牢記一個橋梁阿伏加德羅常數(shù)NA是一個聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁如作為宏觀量的摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vmol、密度和作為微觀量的分子直徑d、分子質(zhì)量m、每個分子的體積V0都可通過阿伏加德羅

4、常數(shù)聯(lián)系起來. 一個分子的質(zhì)量：m M/NA.一個分子所占的體積：V0V mol/NA (在固體、液體中可近似為一個分子的體積)1 mol物質(zhì)的體積：VmolM/ .單位質(zhì)量的物體中所含的分子數(shù)：nNA/M .質(zhì)量為m的物體所含的分子數(shù)：n mNA/M.單位體積的物體中所含的分子數(shù)：n NA/M.(3)注意一個問題由于固體和液體中分子間距離較小，可以近似地認(rèn)為分子是緊密地排列在一起的，那么若用Vmol表示摩爾體積，即NA個分子所具有的總體積，顯然Vmol/ NA就可以表示每個分子的體積而氣體分子間的距離很大，用Vmol/ NA只能表示每個氣體分子平均占據(jù)的空間，而不是表示分子的體積，那么 就可

5、以表示氣體分子間的平均距離了對于氣體，其分子不是緊密排列，可根據(jù)總體積和分子數(shù)求出每個分子占有的體積，應(yīng)使用立方體模型，則立方體的邊長d 就是兩分子之間的距離，而非分子直徑二、分子的熱運(yùn)動1. 擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體互相進(jìn)入對方的現(xiàn)象，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯2. 布朗運(yùn)動(1)概念：在顯微鏡下看到的懸浮在液體(或氣體)中的固體微小顆粒的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動叫做布朗運(yùn)動(2)規(guī)律：顆粒越小，運(yùn)動越顯著；溫度越高，運(yùn)動越劇烈3. 分子的熱運(yùn)動：把分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動布朗運(yùn)動熱運(yùn)動 活動主體 固體微小顆粒 分子 區(qū)別固體微小顆粒,分子區(qū)別,是微小顆粒的運(yùn)動，是比分子大得多的分子團(tuán)的運(yùn)動，較

6、大的顆粒不做布朗運(yùn)動，但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運(yùn)動 是指分子的運(yùn)動，分子無論大小都做熱運(yùn)動，熱運(yùn)動不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn) 都是永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動，都隨溫度的升高而變得更加激烈，都是肉眼所不能看見的 聯(lián)系布朗運(yùn)動是由于小顆粒受到周圍分子做熱運(yùn)動的撞擊力而引起的，它是分子做無規(guī)則運(yùn)動的反映 三、分子之間的相互作用力 分子之間同時存在引力和斥力，如圖所示，分子引力和分子斥力的大小都跟分子之間的距離有關(guān)，都隨分子間的距離增大而減小，但斥力減小得快；都隨分子間距離的減小而增大，但斥力增大得快分子力是分子引力和分子斥力的合力 分子力是斥力還是引力的分界點(diǎn)是rr0.當(dāng)rr0時f引f斥分

7、子力F0.當(dāng)rr0時，f引f斥，分子力表現(xiàn)為引力當(dāng)rr0時，f引10r0時，f引、f斥都十分微弱，分子力可以忽略不計 四、溫度與溫標(biāo)1. 熱平衡：兩個不同溫度的熱學(xué)系統(tǒng)相互作用，最后兩個系統(tǒng)都具有相同的溫度，我們說這兩個系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡一切熱平衡系統(tǒng)都具有相同的溫度2. 溫度的兩種意義宏觀上表示物體的冷熱程度微觀上標(biāo)志著分子熱運(yùn)動的激烈程度，它是物體分子平均動能的標(biāo)志3. 兩種溫標(biāo)(1)攝氏溫標(biāo)：單位為攝氏度，符號.在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)作為0 ，水的沸點(diǎn)作為100 .(2)熱力學(xué)溫標(biāo)：單位為開爾文，符號為K.把273.15 作為0 K,0 K是低溫的極限，它表示所有分子都停止了熱運(yùn)動可

8、以無限接近，但永遠(yuǎn)不能達(dá)到(3)兩種溫度的關(guān)系：Tt273.15 K和Tt，其中兩種單位制中每一度的間隔是相同的五、物體的內(nèi)能1. 分子動能(1)做熱運(yùn)動的分子具有的動能叫做分子動能(2)溫度是大量分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高分子的平均動能越大，對個別分子來講沒有意義(3)溫度相同的不同種類的物質(zhì)，它們分子的平均動能相同，但由于不同種類物質(zhì)的分子質(zhì)量一般不等，所以它們分子的平均速率一般不同(4)分子的平均動能與物體宏觀機(jī)械運(yùn)動的速度、動能無關(guān)2. 分子勢能(1)分子間由于存在相互作用而具有的，大小由分子間相對位置決定的能叫做分子勢能(2)分子勢能改變與分子力做功的關(guān)系：分子力做正功，分子勢能減

9、少；分子力做負(fù)功，分子勢能增加；分子力做多少功，分子勢能就改變多少分子勢能與分子間距的關(guān)系如圖所示當(dāng)rr0時，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加當(dāng)rr0時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子斥力做負(fù)功，分子勢能增加當(dāng)rr0時，分子勢能最小，選兩分子相距無窮遠(yuǎn)時的分子勢能為零，則rr0時，分子勢能為負(fù)值對實際氣體來說，體積增大，分子勢能增加；體積縮小，分子勢能減小 3. 物體的內(nèi)能(1)物體所有分子熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能任何物體都有內(nèi)能，物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)(2)物體的內(nèi)能的決定因素宏觀因素：溫度(T)、體積(V)、物質(zhì)的量(n)微觀因素

10、：分子的平均動能、分子間距離和物體內(nèi)部的分子總數(shù)物體的內(nèi)能與物體宏觀的機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)4. 內(nèi)能與機(jī)械能的比較項目 內(nèi)能機(jī)械能對應(yīng)的運(yùn)動形式 熱運(yùn)動機(jī)械運(yùn)動決定因素,物質(zhì)的量、物體的溫度、體積及物態(tài) ,物體做機(jī)械運(yùn)動的速度、離地高度(或相對于零勢能面的高度)和彈性形變大小 是否為零永遠(yuǎn)不等于零 一定條件下可以等于零 聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的估算 【點(diǎn)撥】注意到阿伏加德羅常數(shù)的“橋梁”作用，及固、液、氣體的結(jié)構(gòu)特征：固體和液體分子可以忽略分子間的間隙，而氣體分子間的間隙不能忽略【答案】B布朗運(yùn)動和分子熱運(yùn)動的比較 (2009北京卷)做布朗運(yùn)動實驗，得到某個觀測記錄如

11、圖所示圖中記錄的是()A. 分子無規(guī)則運(yùn)動的情況B. 某個微粒做布朗運(yùn)動的軌跡C. 某個微粒做布朗運(yùn)動的速度時間圖線D. 按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線【點(diǎn)撥】(1)布朗運(yùn)動是宏觀顆粒的運(yùn)動(2)布朗運(yùn)動反映了分子熱運(yùn)動的無規(guī)則性 【解析】布朗運(yùn)動是懸浮在液體(或氣體)中的微小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，而非分子的運(yùn)動，故A錯誤；布朗運(yùn)動是無規(guī)則的，所以微粒沒有固定的運(yùn)動軌跡，故B錯誤；對于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度時間圖線，故C錯誤，D正確【答案】D2. 觀察布朗運(yùn)動時，下列說法正確的是()A. 溫度越高，布

12、朗運(yùn)動越明顯B. 大氣壓強(qiáng)的變化對布朗運(yùn)動有較大影響C. 懸浮顆粒越大，布朗運(yùn)動越明顯D. 布朗運(yùn)動就是構(gòu)成懸浮顆粒的物質(zhì)的分子熱運(yùn)動【解析】液體分子不停地做無規(guī)則的運(yùn)動，不斷地撞擊微粒，當(dāng)液體溫度升高時，液體分子的運(yùn)動速度就大，因而對微粒的碰撞作用就強(qiáng)，布朗運(yùn)動就越明顯，大氣壓強(qiáng)的變化對布朗運(yùn)動沒有影響另外微粒的大小對布朗運(yùn)動的激烈程度也有影響，當(dāng)微粒很小時，在某一瞬間跟它碰撞的分子個數(shù)就少，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯，布朗運(yùn)動也就越明顯；微粒較大時，在某一瞬間跟它碰撞的分子個數(shù)就多，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯，可以認(rèn)為撞擊作用幾乎平衡，因而布朗運(yùn)動就不明顯，甚至觀察不到由此可以判

13、斷選項A正確【答案】A分子力、分子勢能及物體的內(nèi)能分子力、分子勢能及物體的內(nèi)能(高考改編題)如圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線下列說法正確的是()A. 當(dāng)r大于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B. 當(dāng)r小于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力C. 當(dāng)r等于r2時，分子間的作用力為零D. 在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功【點(diǎn)撥】注意分子間距跟分子力、分子勢能的關(guān)系【解析】分子間距等于r0時分子勢能最小，即r0r2.當(dāng)r小于r1時分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r1小于r2時分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r2時分子力表現(xiàn)為引力，A、B錯誤，C正確在r由r1變到r2的過程中，分子

14、斥力做正功，分子勢能減小，D錯誤【答案】C3. 如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上距原點(diǎn)為r3的位置虛線分別表示分子間斥力f斥和引力f引的變化情況，實線表示分子間的斥力與引力的合力f的變化情況若把乙分子由靜止釋放，則乙分子()A. 從r3到r1做加速運(yùn)動，從r1向O做減速運(yùn)動B. 從r3到r2做加速運(yùn)動，從r2到r1做減速運(yùn)動C. 從r3到r1，分子勢能先減少后增加D. 從r3到r1，分子勢能先增加后減少【解析】由題圖可知分子在r3到r1之間分子力表現(xiàn)為引力，乙分子做加速運(yùn)動，在r1到O之間分子表現(xiàn)為斥力，乙分子做減速運(yùn)動，所以從r3到r1，分子勢能一直減少，從r1到O分子勢能

15、一直增加，故A選項正確【答案】A物體內(nèi)能是對分子而言的，它是組成物體所有分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，它是狀態(tài)量，其大小與溫度、體積及物體所含分子數(shù)有關(guān)對這些理解不透徹往往容易出錯下列說法中正確的是()A. 溫度低的物體內(nèi)能小 B. 溫度低的物體分子運(yùn)動的平均速率小C. 做加速運(yùn)動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大D. 溫度低的銅塊與溫度高的鐵塊相比，分子平均動能小【錯解】A，因為溫度低，平均動能就小，所以內(nèi)能就小，所以應(yīng)選A.B，由動能公式Ekmv2可知，速率越小動能就越小，而溫度低的物體分子平均動能小，所以速率也小，所以應(yīng)選B.C，由加速運(yùn)動的規(guī)律我們了解到，物體

16、的速度大小由初速度、加速度和時間決定，隨著時間的推移，速度越來越快，再由動能公式Ekmv2可知，物體動能也越來越大，所以應(yīng)選C.第第2節(jié)固體、液體與氣體節(jié)固體、液體與氣體 一、氣體1. 描述氣體狀態(tài)的物理量研究氣體的性質(zhì)時，通常用溫度、體積、壓強(qiáng)等物理量來描述一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)，這三個物理量被稱為氣體的狀態(tài)參量1. 溫度T(t)(1)物理意義：宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上標(biāo)志著物體中分子平均動能的大小(2) 國際單位：開爾文，符號：K.常用單位有：攝氏度，符號.2. 體積V(1)定義： 氣體的體積宏觀上等于容器的容積，微觀上則表示氣體分子所能達(dá)到的空間 (2)國際單位：立方米，符號：m3

17、.且1 m3103 dm3(L)106 cm3(mL)3. 壓強(qiáng)p(1)產(chǎn)生原因及決定因素宏觀：氣體作用在器壁單位面積上的壓力，大小取決于分子數(shù)密度和溫度T.微觀：大量氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動對器壁碰撞產(chǎn)生的，大小取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)(分子數(shù)密度)和分子平均速度(2)氣體壓強(qiáng)的微觀解釋氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力氣體分子的平均動能越大，分子越密，對單位面積器壁產(chǎn)生的壓力就越大，氣體的壓強(qiáng)就越大(3)國際單位：帕斯卡，符號：Pa，且1atm1.013105 Pa76 cmHg.以上三個參量的大小決定了氣體所處的狀態(tài)在質(zhì)量

18、不變的情況下，p、V、T相互影響，只有一個參量改變是不可能的，至少要有兩個或三個參量同時改變(4)氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的區(qū)別氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的壓強(qiáng)的大小跟兩個因素有關(guān)：氣體分子的平均動能，分子的密集程度一般情況下不考慮氣體本身的重量，所以同一容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)處處相等但大氣壓在宏觀上可以看成是大氣受地球吸引而產(chǎn)生的重力而引起的(例如在估算地球大氣的總重量時可以用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓乘以地球表面積)2. 氣體實驗定律(1)氣體的等溫變化玻意耳定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)和體積成反比公式：或p1V1p2V2常量條件：氣體的質(zhì)量一定，溫度不變pV圖象等溫線：一定質(zhì)量

19、的某種氣體在pV圖上的等溫線是一條雙曲線，如圖所示狀態(tài)M經(jīng)過等溫變化到狀態(tài)N，矩形的面積相等，在圖中溫度T1T2.p圖象：由pVCT，可得pCT，斜率kCT，即斜率越大，溫度越高，且直線過原點(diǎn)，如圖所示，可知T1T2.二、液體1. 液體的表面張力(1)在液體內(nèi)部分子間引力和斥力處于平衡狀態(tài)，液體表面層里的分子要比液體內(nèi)部稀疏一些，分子力表現(xiàn)為引力，使液面具有收縮的趨勢(2)方向：跟液面的分界面垂直(3)浸潤和不浸潤是液體表面張力的表現(xiàn)2. 液晶(1)特點(diǎn)：既具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性(2)主要應(yīng)用：液晶顯示屏三、飽和汽、飽和汽壓與空氣的濕度1. 飽和汽與未飽和汽(1)飽

20、和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽(2)未飽和汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽2. 飽和汽壓(1)定義：飽和汽所具有的壓強(qiáng)(2)特點(diǎn)：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)3. 空氣的濕度(1)定義：空氣的干濕程度(2)描述濕度的物理量：絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)相對濕度：空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時水的飽和汽壓的比四、固體分類舉例幾何形狀物理性質(zhì)熔點(diǎn)晶體單晶體單晶硅、 食鹽等有規(guī)則各向異性確定多晶體糖塊、各種金屬等沒有規(guī)則各向同性確定非晶體玻璃、松香、橡膠、瀝青等沒有規(guī)則各向同性不確定特別提醒(1)只要是具有各向異性的固體一定是晶體，而且是單晶體(2)

21、只要是有確定熔點(diǎn)的固體一定是晶體，但無法確定是單晶體還是多晶體；反之，一定是非晶體(3) 晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 固體、液體的特性問題 (1)下列說法中正確的是()A. 黃金可以切割加工成任意形狀，所以是非晶體B. 同一種物質(zhì)只能形成一種晶體C. 單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的D. 玻璃沒有確定的熔點(diǎn)，也沒有規(guī)則的幾何形狀(2)經(jīng)實驗證明，表面張力的大小與液體的種類、溫度和邊界長度有關(guān)，我們把某種液體在一定溫度下單位邊界長度的表面張力大小定義為這種液體的表面張力系數(shù)，它的大小反映了液體表面張力作用的強(qiáng)弱如圖所示是測量表面張力系數(shù)的一種方法若已知金屬環(huán)質(zhì)量m0.10 kg，半徑

22、為r0.20 m，當(dāng)用T1.15 N的力向上提金屬環(huán)時，恰好可以將金屬環(huán)提離液面，求該種液體的表面張力系數(shù).(g9.80 m/s2)【點(diǎn)撥】(1)根據(jù)晶體與非晶體的特性區(qū)別解答(2)由題目中表面張力系數(shù)的定義，列平衡方程解答【解析】所有的金屬都是晶體，因而黃金也是晶體，只是因為多晶體內(nèi)部小晶粒的排列雜亂無章，才使黃金沒有規(guī)則的幾何形狀，A錯誤；同一種物質(zhì)可以形成多種晶體，如碳可以形成金剛石和石墨兩種晶體，B錯誤；單晶體的物質(zhì)性質(zhì)各向異性是指某些物理性質(zhì)各向異性，有些物理性質(zhì)各向同性，C錯誤；玻璃是非晶體，因而沒有確定的熔點(diǎn)和規(guī)則的幾何形狀，D正確【答案】(1)D(2)6.77102 N/m1.

23、 (2010海南卷)下列說法正確的是_A. 當(dāng)一定質(zhì)量的氣體吸熱時，其內(nèi)能可能減小B. 玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體C. 單晶體有固定的熔點(diǎn)，多晶體和非晶體沒有固定的熔點(diǎn) D. 當(dāng)液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部E. 氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)【解析】一定質(zhì)量的氣體吸熱時，如果同時對外做功，且做的功大于吸收的熱量，則內(nèi)能減小，A正確；玻璃是非晶體，B錯誤；多晶體也有固定的熔點(diǎn)，C錯誤；液體表面層內(nèi)的分子液體內(nèi)部分子間距離的密度都大于大氣，因此分子力的合力指向液體內(nèi)部，D正確；氣體分

24、子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，決定氣體的壓強(qiáng)，因此與單位體積內(nèi)分子數(shù)和氣體的溫度有關(guān)，E正確【答案】ADE氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計算 一位質(zhì)量為60 kg的同學(xué)為了表演“輕功”，他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體)，然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板，如圖所示 (1)關(guān)于氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，下列說法正確的是()A. 等于大氣壓強(qiáng)B. 是由于氣體重力而產(chǎn)生的C. 是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的D. 是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的(2)在這位同學(xué)慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中，球內(nèi)氣體溫度可視為不變下列說法正確的是()A

25、. 球內(nèi)氣體體積變大B. 球內(nèi)氣體體積變小C. 球內(nèi)氣體內(nèi)能變大 D. 球內(nèi)氣體內(nèi)能變小(3)為了估算氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，這位同學(xué)在氣球的外表面涂上顏料，在輕質(zhì)塑料板面和氣球一側(cè)表面貼上間距為2.0 cm的方格紙表演結(jié)束后，留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”如圖所示若表演時大氣壓強(qiáng)為1.013105Pa，取g10 m/s2，則氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為_Pa.(取四位有效數(shù)字)氣球在沒有貼方格紙的下層木板上也會留下“印跡”，這一“印跡”面積與方格紙上留下的“印跡”面積存在什么關(guān)系 【點(diǎn)撥】(1)氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的區(qū)別(2)溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)與體積的關(guān)系 【解析】(1)氣球中的氣體

26、壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)與氣球材料本身的彈力產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和，A錯誤；氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子不斷的碰撞氣球壁產(chǎn)生的，D正確；B、C錯誤(2)變化過程中，氣球內(nèi)的氣體溫度不變，則內(nèi)能不變，C、D錯誤人站上去，氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大，由理想氣體狀態(tài)方程常數(shù)，可知?dú)怏w的體積縮小，A錯誤，B正確(3)數(shù)格可知人的壓力的作用面積約為0.15 m2，由此可以算出人產(chǎn)生的壓強(qiáng)，與大氣壓相加可以算出氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.053105Pa.氣球和氣體本身的重力很少，可忽略不計，所以氣球上下的印記大小相同【答案】(1)D(2)B(3)1.053105 Pa面積相同點(diǎn)睛筆記點(diǎn)睛筆記氣體壓強(qiáng)的計算方法氣體壓強(qiáng)的計算方法

27、(1)液體封閉的氣體的壓強(qiáng)的確定液體封閉的氣體的壓強(qiáng)的確定平衡法：選與氣體接觸的液體為研究對象進(jìn)行受力分析，利用它的受力平衡法：選與氣體接觸的液體為研究對象進(jìn)行受力分析，利用它的受力平衡，求出氣體的壓強(qiáng)平衡，求出氣體的壓強(qiáng)取等壓面法：根據(jù)同種液體同一水平液面處于壓強(qiáng)相等，在連接器內(nèi)靈取等壓面法：根據(jù)同種液體同一水平液面處于壓強(qiáng)相等，在連接器內(nèi)靈活選取等壓面，由兩側(cè)壓強(qiáng)相等建立方程求出壓強(qiáng)活選取等壓面，由兩側(cè)壓強(qiáng)相等建立方程求出壓強(qiáng)(2)固體固體(活塞和氣缸活塞和氣缸)封閉的氣體壓強(qiáng)的確定封閉的氣體壓強(qiáng)的確定由于該固體必定受到被封閉氣體的壓力，所以可以對該固體進(jìn)行受力分析，由于該固體必定受到被封

28、閉氣體的壓力，所以可以對該固體進(jìn)行受力分析，由平衡條件建立方程，來找出氣體壓強(qiáng)與其他力的關(guān)系由平衡條件建立方程，來找出氣體壓強(qiáng)與其他力的關(guān)系(3)加速運(yùn)動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的確定加速運(yùn)動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的確定選與氣體接觸的液柱或活塞等為研究對象進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定選與氣體接觸的液柱或活塞等為研究對象進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解律列方程求解 2. (2009全國卷)下列說法正確的是()A. 氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B. 氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量C. 氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小

29、D. 單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大【解析】根據(jù)壓強(qiáng)的定義A正確，B錯誤氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減小，說明溫度降低，但不能說明壓強(qiáng)也一定減小，C錯誤單位體積的氣體分子增加，但溫度降低氣體的壓強(qiáng)有可能減小，D錯誤【答案】A氣體實驗定律的有關(guān)計算氣體實驗定律的有關(guān)計算一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示，若狀態(tài)D的壓強(qiáng)是2104 Pa.(1)求狀態(tài)A的壓強(qiáng)(2)請在乙圖中畫出該狀態(tài)變化過程的pT圖象，并分別標(biāo)出A、B、C、D各個狀態(tài)，不要求寫出計算過程【點(diǎn)撥】讀出VT圖上各點(diǎn)的體積和溫度，由理想氣體狀態(tài)方程即可求出各點(diǎn)對應(yīng)的壓強(qiáng)【解析】(1)據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：

30、則pA4104 Pa.(2)由理想氣體狀態(tài)方程可分別求出：pB16104 Pa.pC4104 Pa.所以可得pT圖象及A、B、C、D各個狀態(tài)如圖所示【答案】見解析3. (高考改編題)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在()A. ab過程中不斷減小B. bc過程中保持不變C. cd過程中不斷增加D. da過程中保持不變【解析】首先，因為bc的延長線通過原點(diǎn)，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強(qiáng)減小則體積增大，A錯誤；cd是等壓線，溫度降低則

31、體積減小，C錯誤；連接aO交cd于e，則ae是等容線，即VaVe，因為VdVe，所以VdVa，所以da過程中體積變化，D錯誤【答案】B晶體和非晶體 如圖是兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，根據(jù)曲線下列選項中組合正確的是() 是晶體 是晶體是非晶體 是非晶體A. B. C. D. 【點(diǎn)撥】晶體開始熔化，熔化時晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化而對非晶體加熱，固體先變軟，然后變?yōu)檎硿院艽蟮囊后w，溫度不斷升高【解析】晶體在熔化過程中，不斷吸熱，但溫度卻保持不變(熔點(diǎn)對應(yīng)的溫度)而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，不斷加熱，非晶體先變軟，然后熔化，溫度卻不斷上升，因此，a對應(yīng)的是晶體，b對應(yīng)的是非晶體選

32、項正確【答案】C4. 關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A. 有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B. 晶體的各向同性是由于組成它的微粒是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性C. 晶體一定具有各向異性的特點(diǎn) D. 某些物質(zhì)微粒能夠形成幾種不同的空間分布【解析】有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，因為也可以用人工的方法使固體有規(guī)則的幾何外形多晶體是由許多雜亂無章的小晶體組成的，它就沒有確定的幾何外形，在不同方向上其物理性質(zhì)是相同的某些物質(zhì)微粒能夠形成幾種不同的空間分布，如碳原子的層狀結(jié)構(gòu)成為石墨，碳原子的等距結(jié)構(gòu)成為金剛石【答案】D一端封閉開口向下豎直放置的U形管，如圖所示，設(shè)兩管中水銀柱高度差

33、為h，水銀密度為，外界大氣壓強(qiáng)為p0，則封閉端氣體的壓強(qiáng)為多大？【錯解】【錯解】p0gh【正確】【正確】誤認(rèn)為開口端水銀柱高度小于封閉端水銀高度誤認(rèn)為開口端水銀柱高度小于封閉端水銀高度是由于封閉端氣體壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)，所以水銀才從是由于封閉端氣體壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)，所以水銀才從左管流向右管，直至水銀柱的高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于氣體左管流向右管，直至水銀柱的高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于氣體壓強(qiáng)跟外界壓強(qiáng)之差為止，因而得出壓強(qiáng)跟外界壓強(qiáng)之差為止，因而得出pp0gh.這是由于這是由于不理解氣體在一定狀態(tài)下總是處于平衡狀態(tài)，因而必須根不理解氣體在一定狀態(tài)下總是處于平衡狀態(tài)，因而必須根據(jù)平衡原理來確定在某一狀

34、態(tài)下的壓強(qiáng)據(jù)平衡原理來確定在某一狀態(tài)下的壓強(qiáng) 為了確定氣體在某一狀態(tài)下的壓強(qiáng)，可先選擇跟封閉端氣體接觸的分界面，如圖中虛線所示，取分界面上A、B兩點(diǎn)以及開口處水銀面上一點(diǎn)C，根據(jù)平衡原理，氣體壓強(qiáng)ppApB，外界大壓強(qiáng)為p0，對于水銀面C，滿足pghp0，可得pp0gh.【答案】p0gh第第3節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒定律節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒定律 一、 熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律1. 改變內(nèi)能的兩種方式做功和熱傳遞(1)等效性：做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的(2)本質(zhì)區(qū)別2. 內(nèi)能變化熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容：一個熱力學(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它所做的功的和(3)溫

35、度、內(nèi)能、熱量、功之間的區(qū)別概念,溫度,內(nèi)能,熱量,功含義,表示物體的冷熱程度，是物體分子平均動能大小的標(biāo)志，它是大量分子熱運(yùn)動的集體表現(xiàn)，對個別分子沒有意義,物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和，它是由大量分子的熱運(yùn)動和分子的相對位置所決定的能,是熱傳遞過程中內(nèi)能的改變量，熱量用來量度熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少,做功過程是機(jī)械能和其他形式的能(包括內(nèi)能)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,溫度和內(nèi)能是狀態(tài)量，熱量和功則是過程量熱傳遞的前提條件是存在溫差，傳遞的是熱量而不是溫度，實質(zhì)上是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 3. 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律(1)內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(熱傳遞)，從一種形

36、式轉(zhuǎn)化成另一種形式(做功)，在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中其總量保持不變(2)應(yīng)用步驟先弄清系統(tǒng)變化過程中有幾種形式的能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移分析初、末狀態(tài)，確定E增、E減各為多少由E增E減列式求解二、 熱力學(xué)第二定律1. 熱力學(xué)第二定律的兩種表述表述一(按照熱傳導(dǎo)的方向性來表述)：熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體表述二(按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性來表述)：不可能從單一熱源吸收熱量，全部對外做功，而不產(chǎn)生其他影響它也可以表述為：第二類永動機(jī)是不可能制成的這兩種表述是等效的，可以從一種表述導(dǎo)出另一種表述2. 熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)：揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象

37、的宏觀過程都具有方向性3. 熵增加原理：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小，所以也可以從這一角度理解熱力學(xué)第二定律，即自發(fā)的宏觀過程總是向無序更大的方向發(fā)展5. 熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的關(guān)系熱力學(xué)第一定律是和熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程中能量守恒的特殊表達(dá)形式，而第二定律指出了能量轉(zhuǎn)化與守恒能否實現(xiàn)的條件和過程的方向，指出了一切變化過程的自然發(fā)展是不可逆的，除非靠外界影響，所以二者既相互聯(lián)系又相互補(bǔ)充6. 兩類永動機(jī)的比較第一類永動機(jī),第二類永動機(jī)不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機(jī)器,從單一熱源吸收熱量，全部對外做功，而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器違背能量守恒，不可能制成,不違背能

38、量守恒，違背熱力學(xué)第二定律，不可能制成 三、能源與環(huán)境能源的開發(fā)和利用1. 能量耗散集中度較高因而也是有序度較高的能量(如機(jī)械能、電能、化學(xué)能等)，當(dāng)它們變?yōu)榄h(huán)境的內(nèi)能后，就成為更加分散因而也是無序性更大的能量我們無法把這些分散的內(nèi)能重新收集起來再加以利用，這樣的轉(zhuǎn)化過程叫做能量耗散2. 能量品質(zhì)降低各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是無序程度較小的狀態(tài)向無序程度較大的狀態(tài)轉(zhuǎn)化，是能夠自動發(fā)生，全部發(fā)生的，而內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化是有條件的即環(huán)境中必須存在著溫度差因而內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化因此，從可被利用的價值來看，內(nèi)能與機(jī)械能、電能等相比較是一種低品質(zhì)的能源3. 節(jié)約能源能量耗散雖然

39、不能使能的總量減少，卻會導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，它實際上將能量從高度有用的形式變?yōu)椴淮罂衫玫男问焦誓芰侩m然不會減少但能源會越來越少，所以要節(jié)約能源熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用 (2010四川模擬)(1)密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，關(guān)于此過程中瓶內(nèi)空氣(不計分子勢能)說法正確的是_A. 內(nèi)能增大，放出熱量B. 內(nèi)能減小，吸收熱量C. 內(nèi)能增大，對外界做功 D. 內(nèi)能減小，外界對其做功(2)空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0105 J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5105 J試問：此壓縮過程中，氣體_(填“吸收”或“放出”)的熱量等于_J.【點(diǎn)撥】(1) 溫度是分子平均動能的標(biāo)志(

40、2) 弄清符號法則和符號的含義是掌握熱力學(xué)第一定律的關(guān)鍵【解析】(1)不計分子勢能，空氣內(nèi)能由溫度決定，隨溫度降低而減小，A、C錯誤；薄塑料瓶因降溫而變扁、空氣體積減小，外界壓縮空氣做功，D正確；空氣內(nèi)能減小、外界對空氣做功，根據(jù)能量守恒定律可知空氣向外界放熱，B錯誤(2)由熱力學(xué)第一定律WQU，得QUW5104 J，說明氣體放出熱量5104 J.【答案】(1)D(2)放出51041. 下列說法中正確的是()A. 物體吸熱后溫度一定升高B. 物體溫度升高一定是因為吸收了熱量C. 0 的冰化為0 的水的過程中內(nèi)能不變D. 100 的水變?yōu)?00 的水蒸氣的過程中內(nèi)能增大【解析】吸熱后物體溫度不一

41、定升高，例如冰熔化為水或水沸騰時都需要吸熱，而溫度不變，這時吸熱后物體內(nèi)能的增加表現(xiàn)為分子勢能的增加，A錯誤做功也可以使物體溫度升高，例如用力多次來回彎曲鐵絲，彎曲點(diǎn)鐵絲的溫度會明顯升高，這是做功增加了物體的內(nèi)能，使溫度上升，B錯誤冰化為水時要吸熱，內(nèi)能中的分子動能不變，但分子勢能增加，因此內(nèi)能增加，C錯誤水沸騰時要吸熱，內(nèi)能中的分子動能不變但分子勢能增加，所以內(nèi)能增大，D正確【答案】【答案】D能量守恒定律的應(yīng)用(2010徐匯區(qū)模擬)(1)圖a、b是潮汐發(fā)電示意圖漲潮時開閘，水由通道進(jìn)入海灣水庫蓄水，待水面升至最高點(diǎn)時關(guān)閉閘門(見圖a)當(dāng)落潮時，開閘放水發(fā)電(見圖b)設(shè)海灣水庫面積為5.010

42、8 m2，平均潮差為3.0 m，一天漲落潮兩次，發(fā)電的平均能量轉(zhuǎn)化率為10%，則一天內(nèi)發(fā)電的平均功率約為(海水取1.0103 kg/m3，g取10 m/s2)()A. 2.6104 kW B. 5.2104 kWC. 2.6105 kW D. 5.2105 kW(2)下圖為雙水庫潮汐電站原理示意圖兩個水庫之間始終保持著水位差，可以全天發(fā)電漲潮時，閘門的開關(guān)情況是_；落潮時閘門的開關(guān)情況是_從能量的角度說，該電站是將海水的_轉(zhuǎn)化為水輪機(jī)的動能，再推動發(fā)電機(jī)發(fā)電2. 若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中對外界做了0.6 J的功，則此

43、過程中的氣泡_(填“吸收”或“放出”)的熱量是_J氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過程中又對外界做了0.1 J的功，同時吸收了0.3 J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了_ J.【解析】第一個過程溫度不變則內(nèi)能不變，所以需要從外界吸收能量來對外做功，吸收的能量和對外做功的值相等第二個過程，吸收的能量多于對外做功，則多出的部分增加了氣體的內(nèi)能【答案】吸收0.60.2熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用 用兩種不同的金屬絲組成一個回路，接觸點(diǎn)1插在熱水中，接觸點(diǎn)2插在冷水中，如圖所示，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象，這一實驗是否違反熱力學(xué)第二定律？熱水和冷水的溫度是否會發(fā)生變化？簡述這一過程中能的轉(zhuǎn)化情

44、況【點(diǎn)撥】【點(diǎn)撥】準(zhǔn)確把握熱力學(xué)第二定律是解答本題的關(guān)準(zhǔn)確把握熱力學(xué)第二定律是解答本題的關(guān)鍵鍵 點(diǎn)睛筆記(1)第二類永動機(jī)沒有冷凝器，只有單一熱源它從單一熱源吸收熱量全部做功，而不引起其他變化這種永動機(jī)不可能制成，雖然不違反機(jī)械能守恒定律，但違反了機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性(單一熱源指溫度均勻且恒定的熱源)(2)一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的【解析】溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生了電能是因為熱水中的內(nèi)能減少，一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分傳遞給冷水，該過程熱水溫度降低，但并沒有將熱水的內(nèi)能完全轉(zhuǎn)化為電能，此過程對冷水產(chǎn)生了影響，使冷水的溫度升高了，所以并不違反熱力學(xué)第二定律【答案】見解析3.

45、下列說法正確的是()A. 機(jī)械能全部變成內(nèi)能是不可能的B. 第二類永動機(jī)不可能制成功的原因是因為能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式C. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體D. 從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的【解析】機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，比如運(yùn)動的物體因為摩擦而停下來，A錯誤；第二類永動機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，B錯誤；由熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容可知，C錯誤；只有D是正確的該情形可以實現(xiàn)，但要引起其他變化【答案】D在分析物理問題時要注意進(jìn)一步挖掘題中的隱含條件，從而找到解決問題的關(guān)鍵

46、 如圖所示，一端開口的圓筒中插入光滑活塞，其中密閉了一段理想氣體，其狀態(tài)參量為p0、V0、T0，在與外界無熱交換的情況下，先壓縮氣體到p1、V1、T1狀態(tài)，再讓氣體膨脹到p2、V2、T2狀態(tài)，若V1V0V2，則()A. T1T0T2B. T1T0T2C. T1T0T2 D. 無法判斷【錯解】由理想氣體狀態(tài)方程可知，T與V、p均有關(guān)系此題只提供了體積之間的關(guān)系，而沒有壓強(qiáng)p1、p2、p3的大小關(guān)系，分析題意可知壓強(qiáng)也不相等，所以無法判斷，應(yīng)選D.【正解】從題目給出的條件，V1V0V2和“與外界無熱交換”，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，我們可以知道，從V0V1的過程，氣體體積減小，外界對氣體做功，而系統(tǒng)吸放

47、熱為零，則內(nèi)能一定增加，理想氣體內(nèi)能增加意味著溫度升高，所以T1T0.從狀態(tài)1經(jīng)過狀態(tài)0到狀態(tài)2，氣體體積膨脹，氣體對外做功，內(nèi)能減少，溫度降低，所以T0T2，可得T1T0T2.本題的正確選項為A.【答案】A實驗用油膜法估測分子的大小實驗用油膜法估測分子的大小 實驗?zāi)康?. 用油膜法估測分子的直徑2. 學(xué)習(xí)一種估測分子大小數(shù)量級的方法實驗原理用油膜法測定分子大小的原理是：用累積法則出油滴的體積V0，根據(jù)溶液濃度算出純油酸的體積V，測出油滴形成單分子油膜層的面積S，如果把分子看做球形，就可算出油酸分子的直徑d.分子雖然很小，但分子間有空隙，除一些有機(jī)物質(zhì)的大分子以外，一般物質(zhì)分子直徑的數(shù)量級都是

48、1010 m. 本實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子的油膜的方法，估測分子的大小，油酸是一種脂肪酸，它的分子和水有很強(qiáng)的親和力，當(dāng)它浮于水面時，能形成一個單分子層油膜，如果油膜分子可以大致看做球形，油膜的厚度就是分子的直徑，如圖所示實驗器材用酒精稀釋過的油酸、滴管、痱子粉、淺盤及水、玻璃板、彩筆、量筒、坐標(biāo)紙實驗步驟1. 配制油酸酒精溶液，取1 mL的油酸滴入酒精中配制成500 mL的油酸酒精溶液2. 用滴管或注射器將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積(例如1 mL)時的滴數(shù)，算出一滴油酸酒精溶液的體積3. 實驗時先向邊長為3040 cm的淺盤里倒入約2 c

49、m深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上用滴管往水面上滴一滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面上散開形成一塊薄膜4. 待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上5. 將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S.求面積時以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位數(shù)出輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個6. 根據(jù)配制的油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V.根據(jù)一滴純油酸的體積V和薄膜的面積S即可算出油酸薄膜的厚度dV/S，即油酸分子的大小實驗次數(shù),量筒內(nèi)增加1mL溶液時的滴數(shù),輪廓內(nèi)的小格子數(shù),輪廓面積S12數(shù)據(jù)處理根據(jù)

50、上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格實驗次數(shù),一滴純油酸的體積V,分子的直徑(m),平均值1aaa2,aaa誤差分析 用油膜法估測分子的直徑，通?？梢詼y得比較準(zhǔn)，實驗誤差通常來自三個方面1. 形成單分子油膜只有形成單分子油膜，才能用油膜的厚度代表分子的直徑，即dV/S.要求使用的酒精的濃度、痱子粉的用量適宜2. 油滴的體積V用累積法測油滴的體積先測出1 mL的油酸酒精溶液的滴數(shù)，從而計算出一滴油酸酒精溶液的體積，再由油酸酒精溶液的濃度算出純油酸的體積3. 油膜的面積S用坐標(biāo)紙測出形狀不規(guī)則油膜的面積數(shù)出不規(guī)則圖形的輪廓包圍的方格數(shù)，計算方格數(shù)時，不足半格的舍去，多于半格的算一個，方格邊長的單位越小，這

51、種方法求出的面積越精確 誤差分析 用油膜法估測分子的直徑，通?？梢詼y得比較準(zhǔn)，實驗誤差通常來自三個方面1. 形成單分子油膜只有形成單分子油膜，才能用油膜的厚度代表分子的直徑，即d.要求使用的酒精的濃度、痱子粉的用量適宜2. 油滴的體積V用累積法測油滴的體積先測出1 mL的油酸酒精溶液的滴數(shù)，從而計算出一滴油酸酒精溶液的體積，再由油酸酒精溶液的濃度算出純油酸的體積3. 油膜的面積S用坐標(biāo)紙測出形狀不規(guī)則油膜的面積數(shù)出不規(guī)則圖形的輪廓包圍的方格數(shù)，計算方格數(shù)時，不足半格的舍去，多于半格的算一個，方格邊長的單位越小，這種方法求出的面積越精確 實驗改進(jìn)在做本實驗時，把痱子粉均勻撒在水面上是很關(guān)鍵的一步

52、，在實際操作時常撒的不均勻或撒多，因痱子粉溶于水不能攪拌，只好重做在實際應(yīng)用中可用印刷碳粉代替痱子粉，因為印刷碳粉不溶于水且漂浮在水面上，若學(xué)生撒的太多，可將水和碳粉一起倒出，然后用玻璃棒攪拌，直至碳粉在水面薄且均勻，若學(xué)生撒的不均勻，可直接用玻璃棒攪拌均勻 利用油膜法估測油酸分子的大小，實驗器材有：濃度為 0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量水的4550 cm2的淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙(1)下面是實驗步驟，請?zhí)顚懰钡牟襟EC.A. 用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1 mL油酸酒精溶液時的滴數(shù)N

53、.B. 將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n.C._.D. 將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸膜的面積S.(2)用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的大小_(單位：cm)在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中，油酸酒精的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL.用注射器測得1 mL上述溶液為75滴把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，

54、再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長為1 cm，試求： (1)油酸膜的面積是多少(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑【解析】(1)圖中正方形方格為87個，用補(bǔ)償法近似處理，可補(bǔ)19個整小方格，實際占小方格8719106個，那么油膜面積S1061 cm2106 cm2.(2)由1 mL溶液中有75滴，1滴溶液的體積 mL，又每104 mL溶液中有純油酸6 mL， mL溶液中純油酸的體積V mL8106 mL.(3)油酸分子直徑dcm7.51010 m.【答案】(1)106 cm2(2)8106 mL(3)7.51010 m一、方法簡介有些物理問題本身的結(jié)果，并不一定需要有一個很準(zhǔn)確的答案，但是往往需要我們對事物有一個預(yù)測的估計值；有些物理問題的提出，由于本身條件的限制，或者實驗中尚未觀察到必要的結(jié)果，使我們解決問題缺乏必要的條件，無法用常規(guī)的方法來求出物理問題的準(zhǔn)確答案，采用“估算”的方法就能忽略次要因素，抓住問題的關(guān)鍵和本質(zhì)，充分應(yīng)用物理知識進(jìn)行數(shù)量級的快速計算