第二章 章末总结-2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版选择性必修第三册）

第二章  章末总结

要点归纳

知识点一、理想气体状态方程与气体实验定律

＝⇒

知识点二、晶体和非晶体的区别

1．区分单晶体、多晶体、非晶体要抓住它们的特点，单晶体的某些物理性质表现出各向异性，多晶体和非晶体都具有各向同性，但多晶体有确定的熔点，非晶体没有．

2．从微观角度(如温度是分子平均动能的标志，克服分子力做功，势能增加)分析分子动能，分子势能的变化，从客观(如吸热、放热)上分析物体内能的变化．

知识点三、浸润、不浸润及表面张力

1．在分析这类现象时，应抓住两点：

(1)液体表面因存在表面张力而具有收缩趋势；

(2)浸润液体的附着层内因存在排斥力而具有扩张趋势；不浸润液体的附着层内因存在收缩力而具有收缩趋势．

2．毛细现象是浸润与不浸润和表面张力的共同作用而形成的，浸润液体跟毛细管内壁接触时，引起液体附着层扩张，而表面张力的作用是使液体与毛细管内壁的接触面减小而收缩，从而使液面弯曲对液柱起提升作用，而且毛细管内径越小，提升越高．与此相反，不浸润的液体与毛细管内壁接触时，引起液体附着层收缩，而表面张力也使液面收缩，从而使液面弯曲对液柱起压低下降的作用，而且毛细管内径越小，压低下降的高度也越大．

 

 

 

应用状态方程解题的一般步骤

(1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体；

(2)确定气体在始、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；

(3)由状态方程列式求解；

(4)讨论结果的合理性．

知识点三、应用状态方程解题的一般步骤

拓展二　变质量问题

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．

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，故抽气过程可看做是等温膨胀的过程．

拓展三　气缸类问题的处理方法

解决气缸类问题的一般思路：

1．弄清题意，确定研究对象．一般来说，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初、末状态及状态变化过程，依气体定律列出方程；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．注意挖掘题目中的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程．

4．多个方程联立求解．对求解的结果注意检验它们的合理性．

 

 

 

 

典例分析

一、图像问题

例1 一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2×104 Pa.

(1)求状态A的压强．

(2)请在图乙中画出该状态变化过程的p－T图象，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程．

解析 (1)根据理想气体状态方程：＝，

则pA＝＝4×104Pa.

(2)p－T图象及A、B、C、D各个状态如图所示．

答案 (1)4×104 Pa　(2)如上图所示

归纳总结：1．图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程．

2．在V－T或P－T图象中，比较两个状态的压强或体积大小，可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断．斜率越大，压强或体积越小；斜率越小，压强或体积越大．

二、活塞问题

例2　一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分．达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为p10，如图(a)所示，若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3∶1，如图(b)所示．设外界温度不变，已知活塞面积为S，重力加速度大小为g，求活塞的质量．