专题15 选修3-3-备战2020年高考物理之纠错笔记系列

一、物体内能理解误区理解 ①物体的体积越大，分子是能不一定越大，如0 ℃的水结成0 ℃的冰后体积变大，但是分子势能缺减小了。 ②理想气体分子间相互作用力为零，故分子势能忽略不计，一定质量的理想气体的内能只与温度有关。 ③内能是对物体的大量分子而言，不存在某个分子内能的说法。 二、微观量的估算步骤 ①建立合适的物理模型：将题给的现象突出主要因素，忽略次要因素，用熟悉的理想模型来模拟实际的物理现象。如常把液体分子模拟为球形，固体分子模拟为小立方体。 ②根据建立的理想物理模型寻找适当的物理规律，将题中有关条件串联起来。 ③挖掘赖以进行估算的隐含条件。 ④合理处理数据：估算的目的是获得对数量级的认识，因此为避免繁杂的运算，许多常数常取一位有效数字，最后结果也可只取一位有效数字。有些题甚至要求最后结果的数量级正确即可。 三、理想气体三大定律 定律名称 比较项目 玻意耳定律 （等温变化） 查理定律 （等容变化） 盖-吕萨克定律 （等压变化） 数学表达式 pV=C或p1V1=p2V2 =C或 = （体积不变） =C或 = 同一气体的图线 微观解释 一定质量的理想气体温度不变，分子平均动能一定，当体积减小时，分子密集程度增大，气体压强就增大 一定质量的理想气体，体积保持不变时，分子密集程度一定，当温度升高时，分子平均动能增大，气体压强增大 一定质量的理想气体，温度升高，分子平均动能增大，只有气体体积同时增大，分子密集程度减小，才能保持压强不变 四、力学角度计算压强的方法 1．平衡状态下气体压强的求法 ①参考液片法：选取假想的液体薄片（自身重力不计）为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强。 ②力平衡法：选与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象进行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡方程，求得气体的压强。 ③等压面法：在连通器中，同一液柱（中间不间断）同一深度处压强相等。 2．加速运动系统中封闭气体压强的求法 选与气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。 五、液柱或活塞移动问题的分析方法 用液柱或活塞隔开两部分气体，当气体温度变化时，液柱或活塞是否移动？如何移动？ 此类问题的特点是气体的状态参量p、V、T都发生了变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解，两部分气体均做等容变化。其一般思路为： 1．先假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均做等容变化。 2．对两部分气体分别应用查理定律的分比形式 ，求出每部分气体压强的变化量 ，并加以比较。 ①如果液柱或活塞两端的横截面积相等，则若 均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱或活塞向 值较小的一方移动；若 均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱或活塞向着压强减小量较大的一方（即| |较大的一方）移动；若 相等，则液柱或活塞不移动。 ②如果液柱或活塞两端的横截面积不相等，则应考虑液柱或活塞两端的受力变化（ ），若Δp均大于零，则液柱或活塞向 较小的一方移动；若Δp均小于零，则液柱或活塞向| |值较大的一方移动；若 相等，则液柱或活塞不移动。 六、气缸类问题的解题技巧 气缸类问题是热学部分典型的物理综合题，它需要考虑气体、气缸或活塞等多个研究对象，设计热学、力学乃至电学等物理知识，需要灵活、综合地应用知识来解决问题。 1．解决气缸类问题的一般思路 ①弄清题意，确定研究对象，一般地说，研究对象分两类：一类是热学研究对象（一定质量的理想气体）；另一类是力学研究对象（气缸、活塞或某系统）、 ②分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚除、末状态及状态变化过程，依据气体实验定律列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程。 ③注意挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程。 ④多个方程连理求解。对求解的结果注意检查他们的合理性。 2．气缸类问题的几种常见类型 ①气体系统处于平衡状态，需综合应用气体实验定律和物体的平衡条件解题。 ②气体系统处于力学非平衡状态，需要综合应用气体实验定律和牛顿运动定律解题。 ③封闭气体的容器（如气缸、活塞、玻璃管等）与气体发生相互作用的过程中，如果满足守恒定律的适用条件，可根据相应的守恒定律解题。 ④两个或多个气缸封闭着几部分气体，并且气缸之间相互关联的问题，解答时应分别研究各部分气体，找出他们各自遵循的规律，并写出相应的方程，还要写出各部分气体质检压强或体积的关系式，最后联立求解。 说明 当选取力学研究对象进行分析时，研究对象的选取并不唯一，可以灵活地选择整体或部分为研究对象进行受力分析，列出平衡方程或动力学方程。 七、变质量问题的分析