8.4 气体热现象的微观意义（学案）-【成才之路】2020-2021学年高中新课程物理同步学习指导（人教版选修3-3）

现行旧教材·高中新课程学习指导 第四节　 气体热现象的微观意义 课前预习反馈 知识点 1: 1. 必然　 2. 不可能　 3. 可能　 可能　 4. 随机事件 知识点 2: 1. 匀速直线　 杂乱无章　 相等　 中间多、两头少　 增大　 2. 越高　 温度 知识点 3: 1. 碰撞器壁　 2. 平均动能　 密集程度 知识点 4: 1. 平均动能　 密集程度　 2. 密集程度　 平均动能　 3. 平均动能　 体积　 密集程度 『判一判』 (1)√　 (2) × 　 (3) × 　 (4)√　 (5)√　 (6)√ 『选一选』 　 　 D　 分子速率分布曲线是正态分布,一定温度下气体分子速率很大 和很小的占总分子数的比率都很少,呈现“ 中间多,两头少” 的规律,只 有曲线④符合实际情况。 本题易错选 B,注意到曲线上速率为零的分子 占有总分子数的比率是某一值,这是不可能的,因为分子在做永不停息 的无规则热运动。 『想一想』 　 　 轮胎的容积不发生变化,随着气体不断地打入,轮胎内气体分子的 密集程度不断增大,温度不变意味着气体分子的平均动能没有发生变 化,故气体压强不断增大,轮胎会越来越“硬”。 课内互动探究 　 　 思考讨论 1:(1)不是 (2)个别分子的运动情况无法确定,但大量气体分子的速率分布呈 现“中间多、两头少”的规律。 典例 1:不变　 ① 解析:从 B→C 的过程中,气体的体积不变,因此单位体积中气体分 子数目不变,从状态 D 到状态 A,气体的体积不变,压强减小,温度降低, 分子平均动能减小,因此 A 状态对应的是①。 对点训练 1:ABC　 分子的频繁碰撞使其做杂乱无章的无规则运动, 除碰撞外,分子可做匀速直线运动,A、B 对。 大量分子的运动遵守统计 规律,如分子向各方向运动机会均等,分子速率分布呈“ 中间多,两头 少”的规律,C 对,D 错。 思考讨论 2:在日光曝晒下,胎内气体温度显著升高,气体分子热运 动加剧,分子的平均动能增大,使气体压强进一步加大,这样气体的压强 一旦超过轮胎的承受能力,轮胎便胀破。 典例 2:C　 逐项分析如下: 选项 诊断 结论 A B 对(甲)容器压强产生的原因是由于液体受 到重力作用,而( 乙) 容器压强产生的原因 是分子撞击器壁产生的 × × C 液体的压强 p = ρgh,hA > hB ,可知 pA > pB , 而密闭容器中气体压强各处均相等,与位置 无关,pC = pD √ D 温度升高时,pA 、pB 不变,而 pC 、pD 增大 × 　 　 对点训练 2:B　 由题意知 v1 = 2gh = 4 m / s,v2 = - 2 m / s 根据动量定理 F·Δt = Δp 得 F = Δp Δt = 0. 6 N,故选 B。 思考讨论 3:没有 典例 3:AD　 质量一定的气体,分子总数不变,体积增大,单位体积 内的分子数减少;体积减小,单位体积的分子数增加。 根据气体的压强 与单位体积内的分子数和分子的平均动能这两个因素的关系,可判知 A、D 选项正确,B、C 选项错误。 对点训练 3:CD　 由题图可知 B→C,气体的体积增大,密度减小,A 错。 C→A 为等温变化,分子平均速率 vA = vC ,B 错。 而气体分子对器壁 产生作用力,B→C 为等压过程,pB = pC ,FB = FC ,由题图知,pA > pB ,则 FA > FB ,C 正确。 A→B 为等容降压过程,密度不变,温度降低,NA > NB , C→A 为等温压缩过程,温度不变,密度增大,应有 NA > NC ,D 正确。 课堂巩固达标 1. D　 由表中数据知,7 月份与 1 月份相比,温度升高,压强减小,温度升 高使气体分子热运动更加剧烈,空气分子与地面撞击一次对地面的冲 量增大,而压强减小,单位时间内空气分子对单位面积地面的冲量减 小。 所以单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了,因 而只有 D 项正确。 2. C　 由图知,在同一速率区间内,温度低的分子所占比例比温度高的分 子所占比例不一定大,故 A 错误;由图可知,随着温度的升高,氧气分 子中速率小的分子所占比例变低,氧气分子的平均速率增大,故 B 错 误;随着温度的升高,曲线的最大值向右偏移,故 C 正确;由图可知,随 着温度的升高,速率小的分子所占的比例减少,故 D 错误。 3. B　 由 V - T 图线过原点可知,a→b 是等压变化过程,A 对、B 错;由 Ta < Tb 可知,a 状态分子平均动能较小,C 对;a 状态虽然分子平均动能 小,但和 b 状态压强一样大,说明 a 状态时单位时间内撞到器壁单位 面积上的分子数多,D 对。 阶段核心素养提升 核心素养整合提升 　 　 典例 1:(1)1. 5 ×