内容正文:
第十四章
热学
第36讲 固体、液体和气体
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
5A导学案 高考一轮复习 物理
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体系建构
体系建构
体系建构
素养发展
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固体和液体性质的理解
1. 晶体和非晶体的理解
(1) 凡是具有确定的熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体.
(2) 凡是具有各向异性的物体必定是晶体,且为单晶体.(这里不考虑液晶)
(3) 单晶体具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性.
(4) 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.
素养发展
2. 液体表面张力的理解
形成原因 表面层中分子间的距离比内部分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力
特性 表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜
方向 和液面相切,垂直于液面上的各条分界线
效果 表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小
典型现象 球形液滴、肥皂泡、毛细现象、浸润和不浸润
素养发展
(2022·南京期初学情调研)玻璃是一种非晶体.关于玻璃,下列说法中正确的是( )
A. 天然具有规则的几何形状
B. 分子在空间上周期性排列
C. 沿不同方向的导热性能不同
D. 没有固定的熔点
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【解析】非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈现空间有规则周期性排列的固体,它没有规则的外形,也没有固定的熔点,D正确.
D
素养发展
下列说法中正确的是( )
A. 因液体表面层分子分布比液体内部稀疏,分子间相互作用表现为引力
B. 用粉笔吸干纸上的墨汁,不能用来说明毛细现象
C. 因为水银滴在玻璃板上将成椭球状,所以说水银是一种不浸润液体
D. 液体表面张力总是垂直于液体表面,使液体表面积趋于最小
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【解析】与气体接触的液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力,但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0,分子引力大于分子斥力,分子力表现为引力,即存在表面张力,故A正确;因为粉笔疏松多孔,所以粉笔吸干纸上的墨汁是利用了毛细现象,故B错误;浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的,液体浸润固体,附着层面积要扩张,不浸润固体附着层面积要收缩.水银不浸润玻璃,但可能浸润其他固体,故C错误;表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直,故D错误.
A
素养发展
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气体压强的计算与微观解释
1. 气体压强的计算
(1) 活塞模型
如图所示是最常见的封闭气体的两种方式.
甲
乙
素养发展
求气体压强的基本方法:先对活塞进行受力分析,然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程.
图甲中活塞的质量为m,活塞的横截面积为S,外界大气压强为p0.由于活塞处于平衡状态,所以p0S+mg=pS
图乙中的液柱也可以看成“活塞”,由于液柱处于平衡状态,所以pS+mg=p0S
素养发展
(2) 连通器模型
如图丙所示,U形管竖直放置,同一液体中的相同高度处压强一定相等,所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来.则有pB+ρgh2=pA,而pA=p0+ρgh1
所以气体B的压强为pB=p0+ρg(h1-h2).
丙
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2. 气体压强的微观解释
(1) 产生原因:由于气体分子无规则的热运动,大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力.
(2) 决定因素(一定质量的某种理想气体)
①宏观上:决定于气体的温度和体积.
②微观上:决定于分子的平均动能和分子的密集程度.
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若已知大气压强为p0,图中各装置均处于静止状态.
(1) 已知液体密度均为ρ,重力加速度为g,求各被封闭气体的压强.
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甲
乙
丙
丁
戊
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【解析】题图甲中,以高为h的液柱为研究对象,由平衡条件有p甲S+ρghS=p0S
所以p甲=p0-ρgh
题图乙中,以B液面为研究对象,由平衡条件有pAS+ρghS=p0S
所以p乙=pA=p0-ρgh
题图丙中,以B液面为研究对象,由平衡条件有p′AS+ρghsin 60°·S=p0S
素养发展
题图丁中,以A液面为研究对象,由平衡条件有p丁S=p0S+ρgh1S
所以p丁=p0+ρgh1
题图戊中,从开口端开始计算,右端大气压强为p0,同种液体同一水平面上的压强相同
所以b气柱的压强为pb=p0+ρg(h2-h1)
故a气柱的压强为
pa=pb-ρgh3=p0+ρg(h2-h1-h3)
素养发展
(2) 如图中两个汽缸质量均为M,内部横截面积均为S,两个活塞的质量均为m,左边的汽缸静止在水平面上,右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下.两个汽缸内分别封闭有一定质量的