第1章 章末优化总结（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册配套教参（鲁科版）

解析：设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2＝p0，长度为l2。活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1′，长度为l1′；左管中空气柱的压强为p2′，长度为l2′。以cmHg为压强单位。由题给条件得，右管中空气柱： p1＝p0＋(20.0－5.00) cmHg＝90.0 cmHg， l1＝20.0 cm l1′＝ cm＝12.5 cm 由玻意耳定律得p1l1S＝p1′l1′S 代入数据解得p1′＝144 cmHg 依题意，左管中空气柱：p2′＝p1′，l2＝4.00 cm l2′＝4.00 cm＋ cm－h＝11.5 cm－h p2＝p0＝75 cmHg 由玻意耳定律得p2l2S＝p2′l2′S 代入数据解得h≈9.42 cm。 答案：144 cmHg　9.42 cm 章末优化总结 核心素养构建 规律总结归纳 物理观念：阿伏伽德罗常数、扩散现象、布朗运动、分子的热运动、分子引力、分子斥力、分子力、分子动理论、分子势能、统计规律、玻意耳定律、查理定律和盖—吕萨克定律。 科学思维：1.会用阿伏伽德罗常数进行有关计算和估算。 2.理解扩散现象和布朗运动产生的原因。 3.掌握扩散现象、布朗运动与分子热运动的区别和联系。 4.通过分析分子力做功情况，判断分子势能的变化情况，从而确定分子势能与分子间距离的关系。 5.会计算封闭气体的压强。 6.能运用玻意耳定律对有关问题进行分析、计算。 7.熟练掌握查理定律和盖—吕萨克定律，并能灵活运用其解决实际问题。 科学探究：1.用油膜法估测分子的大小。 2.探究气体作等温变化的压强和体积的关系。 一、分子动理论的基本观点 二、物体的内能 三、气体实验定律 1　 阿伏伽德罗常数NA是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁，在已知宏观量的基础上往往可借助NA计算出某些微观物理量，有关计算主要有： (1)已知物质的摩尔质量M，借助于阿伏伽德罗常数NA，可以求得这种物质的分子质量m0＝。 (2)已知物质的摩尔体积Vmol，借助于阿伏伽德罗常数NA，可以计算出这种物质的一个分子所占据的体积V0＝。 (3)若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球体分子，可估算出分子直径d＝ 。 (4)依据求得的一个分子占据的体积V0，可估算分子间距，此时把每个分子占据的空间看成一个小立方体模型，所以分子间距d＝，这对气体、固体、液体均适用。 (5)已知物体的体积V和摩尔体积Vmol，求物体的分子数N，则N＝NA。 (6)已知物体的质量m和摩尔质量M，求物体的分子数N，则N＝NA。 　很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V＝56 L，囊中氮气密度ρ＝2.5 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6×1023 mol－1。试估算： (1)囊中氮气分子的总个数N； (2)囊中氮气分子间的平均距离。(结果保留一位有效数字)。 [解析]　(1)设N2的物质的量为n，则n＝ 氮气的分子总数N＝NA，代入数据得N＝3×1024个。 (2)每个分子所占的空间为V0＝ 设分子间平均距离为a，则有V0＝a3，即a＝＝ 代入数据得a≈3×10－9 m。 [答案]　(1)3×1024个　(2)3×10－9 m 2　 分子力随分子间距离的变化图像与分子势能随分子间距离的变化图像非常相似，却有着本质的区别。 (1)分子力曲线 分子间作用力与分子间距离的关系曲线如图甲所示，纵轴表示分子力F；斥力为正，引力为负，正、负表示力的方向；横轴表示分子间距离r，其中r0为分子间的平衡距离，此时引力与斥力大小相等。 　 (2)分子势能曲线 分子势能随分子间距离变化的关系曲线如图乙所示，纵轴表示分子势能Ep；分子势能有正、负，但正、负反映其大小，正值一定大于负值；横轴表示分子间距离r，其中r0为分子间的平衡距离，此时分子势能最小。 (3)曲线的比较 图甲中分子间距离r＝r0处，对应的是分子力为零，而在图乙中分子间距离r＝r0处，对应的是分子势能最小，但不为零。 　(多选)图甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法中正确的是(　　) 　 A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零 B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大 C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D．当分子间距离r<r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增大 [解析]　由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均达到最小，但此时分子力为零，而分子势能不为零，为负值；当分子间距离r>