2.5 液体(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理选择性必修第三册同步学习指导(人教版2019)

! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " . # # # # # # # 二、晶体的微观结构 ３．（多选）有关晶体的排列结构，下列说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．同种元素原子按不同规则排列有相同的物理性质 Ｂ．同种元素原子按不同规则排列有不同的物理性质 Ｃ．同种元素形成的晶体只有一种排列规则 Ｄ．同种元素形成的晶体可能有不同的排列规则 ４．（多选）２０１０年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆 和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，他们通过透明胶带对石 墨进行反复的粘贴与撕开，使得石墨片的厚度逐渐 减小，最终寻找到了厚度只有０． ３４ ｎｍ的石墨烯。 石墨烯是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯 的微观结构，根据以上信息和已学知识，下列说法中 正确的是 （Ｃ ） Ａ．石墨是晶体，石墨烯是非晶体 Ｂ．石墨是单质，石墨烯是化合物 Ｃ．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体 Ｄ．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的 请同学们认真完成练案［１２                     ］ ５．液体 ! " # $ % & 明确目标·梳理脉络 课程标准 １．观察液体的表面张力现象。 ２．了解表面张力产生的原因。知道毛细现象。 素养目标 １．了解液体的表面张力现象，能解释液体表面张力产生的原因。 ２．了解浸润和不浸润现象及毛细现象产生的原因。 ３．了解液晶的特点及其应用。 ' ( ) * + , 教材梳理·落实新知 液体的表面张力 　 　 １．表面层：液体表面有一层跟气体接触的薄层　 ， 叫作表面层。 ２．分子力的特点 在液体内部，分子间的平均距离略小于ｒ０ 　 　 　 ， 分子间的作用力表现为斥力　 ；在表面层，分子比较稀疏， 分子间距离略大于ｒ０ 　 　 　 ，分子间的作用力表现为 引力　 。 ３．表面张力 （１）定义：液体表面的这种力使液体表面绷紧　 ， 叫作液体的表面张力。 （２）作用效果：使液体表面具有收缩趋势　 。 说明：表面张力使液体表面积收缩到最小。 『判一判』 （１）表面张力是分子力的宏观表现。 （√ ） （２）表面张力使液体表面具有向外扩张的趋势。 （ × ） （３）有些昆虫可以在水面上自由走动是由于有液体表 面张力的缘故。 （√ ） 『选一选』 　 　 以下现象中，与表面张力无关的是 （Ｄ ） Ａ．处于完全失重状态的水银滴呈球形 Ｂ．某些小型昆虫可以在水面上行走 Ｃ．玻璃管的裂口在火焰上烧熔，它的尖端会变钝 Ｄ．用扁平的碎瓦片打水漂，可以多次在水面上向 前弹跳 浸润和不浸润 　 　 １．浸润和不浸润 （１）一种液体会润湿　 某种固体并附着　 在固体的 表面上，这种现象叫作浸润　 ；                         一种液体不会润湿某种固 !&" # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 8 9 : ; 体，也就不会附着在这种固体的表面上，这种现象叫作 不浸润　 。 （２）浸润和不浸润是分子力　 作用的表现。 ２．毛细现象 （１）毛细现象：浸润液体在细管中上升　 的现象， 以及不浸润液体在细管中下降　 的现象，称为毛细 现象。 （２）毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有 关，毛细管的内径越小，高度差越大　 。 『判一判』 （４）若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都 浸润。 （ × ） （５）毛细现象是分子间相互作用力的表现。 （√ ） 『选一选』 　 　 戴一次性医用防护口罩是预防 流感的有效措施之一，合格的一次 性医用防护口罩内侧所用材料对水 是不浸润的，如图为一滴水滴在某 一次性防护口罩内侧的照片，对此以下说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．照片中的口罩一定为不合格产品 Ｂ．照片中附着层内分子比水的内部稀疏 Ｃ．照片中水滴表面分子比水的内部密集 Ｄ．水对所有材料都是不浸润的 液晶 　 　 １．液晶：像液体一样具有流动性，而其光学性质与 某些晶体相似，具有各向异性　 的物质叫液晶。这是 介于液态和固态间的一种中间态。 　 　 ２．出现液晶态的条件：液晶是一种特殊物质，有些 物质在特定的温度　 范围之内具有液晶态，另一些物 质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度　 范围内具有 液晶态。 ３．液晶的微观结构：通常棒状　 分子的物质容易 具有液晶态。 『判一判』 （６）液晶的各种物理性质均表现为各向异性。（ × ） （７）液晶具有液体的流动性，液晶的分子排列与液态 相同。 （ × ） 『想一想』 　 　 农民往往利用翻松地表土壤来保存土壤中的水 分，你知道为什么吗？                                            ' - . / 0 1 细研深究·破疑解难 液体的表面张力 探究 要点提炼 　 　 对液体表面张力的理解 （１）液体表面张力的形成 ①分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面分子 分布比内部分子稀疏。 ②分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上 相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为 引力。 ③表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生 了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜。 　 　 （２）表面张力及其作用 ①表面张力的方向和液面相切， 垂直于液面上的各条分界线。如图 所示。 　 　 ②表面张力的大小与边界线长 度有关，还跟液体的种类、温度有关。 ③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。在体积相同的情况下，球形的表面积 最小。 　 　 表面张力使液面有收缩的趋势，故往往会误认为 收缩后ｒ ＜ ｒ０。实质上液体表面张力是液体表面层分 子间距离大于分子间平衡距离ｒ０ 时，表现出的分子间 的吸引力。                       !&# ! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " . # # # # # # # 典例剖析 １．（多选）以下说法正确的是 （Ａ ） Ａ．小昆虫能在水面上自由行走而不陷入水中是 液体表面张力在起作用 Ｂ．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重 力平衡的结果 Ｃ．缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平 衡的结果 Ｄ．喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水 珠是表面张力作用的结果 　 　 对点训练? 下列说法正确的是 （Ｄ ） Ａ．液体表面张力是由液体分子间斥力的作用产 生的 Ｂ．液体表面张力是由气体分子对表面层液体分子 的吸引产生的 Ｃ．在液体的表面层里，分子间距大，分子间相互 排斥 Ｄ．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分 子间距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有 收缩的趋势 对浸润和不浸润、毛细现象、液晶的分析 探究 要点提炼 　 　 １．附着层内分子受力情况 液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体 内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引。 ２．浸润的成因 当固体分子吸引力大于液体内部分子吸引力时， 附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分 子之间表现为斥力。具有扩张的趋势，这时表现为液 体浸润固体。 　 　 ３．不浸润的成因 当固体分子吸引力小于液体内部分子吸引力时，附 着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中分子之 间表现为引力。具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸 润固体。 　 　 ４．毛细现象 （１）两种表现：浸润液体在细管中上升及不浸润 液体在细管中下降。 （２）产生原因 毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系。 如图所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因 为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，因 而管内液面要比管外高；乙是不浸润情况，管内液面呈 凸形，表面张力的作用使液体受到一向下的力，因而管 内液面比管外低。 ５．液晶 液晶是介于液体与固体之间的一种中间态的物 质，在特定方向上分子排列整齐，其物理性质表现为各 向异性，另一方向上分子排列是杂乱的，具有液体的特 征，所以液晶还具有流动性，但液晶并不是液体和晶体 的混合物。 典例剖析 ２．（多选）如图所示的现象中，下列说法正确的是 （Ａ ） Ａ．图甲为浸润现象，图乙为不浸润现象 Ｂ．图甲中附着层的液体分子比液体内部的分子 稀疏 Ｃ．图乙中附着层的液体分子比液体内部的分子 稀疏 Ｄ．图甲中表面层分子比液体内部稀疏，而图乙中 表面层分子比液体内部密集 　 　 对点训练? （多选）下列现象中，哪些是利用 了毛细现象 （Ａ ） Ａ．用粉笔吸干纸上的墨汁 Ｂ．建房时，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥 青的厚纸 Ｃ．用棉线作酒精灯的灯芯 Ｄ．想保存地下的水分，把地面的土壤锄松 　 　 对点训练? 关于固体、液体的性质，下列说 法正确的是 （Ｂ ） Ａ．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点 Ｂ．彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的 特点 Ｃ．玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这 是由于液体重力的作用 Ｄ．唐诗《观荷叶露珠》中“霏微晓露成珠颗”，诗中                                                                        荷叶和露水表现为浸润 !&$ # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 8 9 : ; 2 3 4 5 6 7 以题说法·启智培优 正确区分表面张力、液面弹力及浮力 浮力的实质是物体的下表面与上表面所受的压力之差。表面张力的实质是液体表面层内各部分之间的相 互吸引力，是分子力的宏观体现。需要注意的是，表面张力作用于液体的表面层里，并不是作用于液面上的物 体上。昆虫与极细的针漂浮于水面上是表面张力在起作用，表面张力使水面上形成一个膜（表面层），正是这个 膜托住了昆虫与细针，即膜对它们的支持力与其重力平衡。 　 　 案例　 我们有时会发现，有些硬币可以浮在水面上，这是因为 （Ｄ ） Ａ．硬币所受的重力与表面张力和浮力的合力平衡 Ｂ．硬币所受的重力与浮力平衡 Ｃ．硬币所受的重力与表面张力平衡 Ｄ．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对硬币产生一个向上的支持力，硬币所受的重力与支持力平衡 答案：Ｄ 解析：这一现象是表面张力作用的结果。由于硬币密度大于水的密度，硬币放入水中易下沉，而硬币表面 由于经常和手接触，有一层油膜，这一层油膜使硬币与水不浸润。将硬币轻轻放在平静的水面时，表面张力使 水面收缩形成一个膜，正是这个膜托住了硬币，即膜对硬币的支持力与硬币所受的重力平衡。故Ｄ正确。 ' 8 9 " : ; 沙场点兵·名校真题 一、液体表面张力 １．（多选）关于液体的表面张力，下列说法中正确的是 （Ａ ） Ａ．布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水，是表面张力 的结果 Ｂ．表面张力的方向与液面垂直 Ｃ．硬币能够静止在水面上是液体表面张力作用的结果 Ｄ．由于液体表面分子间距离小于平衡位置间距ｒ０， 故液体表面存在表面张力 ２．（２０２４·辽宁辽阳一模）春天来了，雨后荷叶上有很 多晶莹剔透的水珠，如图所示。下列说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．荷叶上的水珠呈球形是因为水珠受到重力 Ｂ．在水珠表面层，水分子间的作用力表现为引力 Ｃ．在水珠表面层，水分子间的作用力表现为斥力 Ｄ．在水珠表面层，水分子间的作用力为零 二、浸润和不浸润 ３．（多选）（２０２４·河北石家庄高二下阶段练习）如图 是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确 的是 （Ｂ ） Ａ．水不浸润玻璃 Ｂ．水银不浸润玻璃 Ｃ．水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力 Ｄ．水银的表面层中的水银分子之间的作用力为零 ４．下列现象中属于浸润现象的是 （Ｂ ） Ａ．内径很小的玻璃管竖直插在水银槽内，细管内的 水银面比外面槽里的水银面低 Ｂ．洒在玻璃板上的水滴会向四周扩展 Ｃ．少量的油在汤里形成小油珠 Ｄ．少量的水洒在蜡纸上，形成球形水珠 三、液晶 ５．护肤乳液在一定条件下能形成层状液晶，则（Ｂ ） Ａ．所有物质都能形成层状液晶 Ｂ．层状液晶的光学性质具有各向异性 Ｃ．层状液晶是液体与晶体的混合物 Ｄ．层状液晶不会随温度升高发生变化 请同学们认真完成练案［１３                                       ］ !&% ４．固体 课前预习反馈 　 　 知识点１：１．晶体　 非晶体　 晶体　 非晶体　 ２．规则　 规则 　 有确定　 没有确定　 ３．各向异性　 各向同性　 单晶体　 各向 同性 判一判 （１）× 　 （２）√　 （３）× 　 （４）√　 （５）√ 选一选 　 　 Ｂ　 非晶体和多晶体显示各向同性，单晶体显示各向异性， 故Ａ错误，Ｂ正确；单晶体的导电性能好，多晶体和非晶体导电 性能差，故Ｃ错误；金刚石是单晶体，石墨是多晶体，都是晶体， 故Ｄ错误。 知识点２：１．规则　 空间上　 ２．不同规则　 在一定条件下 判一判 （６）× 想一想 　 　 石墨是金刚石的同素异形体，两者的不同结构，造成了物理 性质上的很大差异，金刚石质地坚硬，而石墨由于具有层状结 构，层与层之间结合不很紧密，故层与层之间易脱落，故能起到 润滑作用。用铅笔在纸上写字也是根据这个道理。 课内互动探究 　 　 例１：Ｃ　 物理性质表现为各向同性的可以是多晶体，也可 以是非晶体，故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非 晶体，故Ａ错误；沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，发现其 强度一样，表现出各向同性，可能是非晶体，也可能是多晶体，故 Ｂ错误；一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同， 即具有各向异性，则该球一定是单晶体，故Ｃ正确；一块固体，若 其各个方向的导热性能相同，表现出各向同性，可能是多晶体， 也可能是非晶体，故Ｄ错误。 　 　 对点训练１：Ｃ　 多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，Ａ 错误；同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，Ｂ错 误；单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，石墨是多 晶体，金刚石是单晶体，Ｃ正确，Ｄ错误。 　 　 例２：ＢＣ　 固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体 是相对的，在一定的条件下可以相互转化，Ａ错误；天然石英表 现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则 的，具有空间上的周期性，Ｃ正确；相同物质在不同的条件下能 够生成不同的晶体，组成它们的微粒能够按照不同的排列规律 在空间分布，如金刚石与石墨，Ｂ正确，Ｄ错误。 　 　 对点训练２：ＡＢＤ　 单晶体内部的微粒构成特定的空间点阵 是单晶体具有天然规则几何外形的原因。单晶体在物理性质上 的各向异性是由于空间点阵中不同方向上的微粒数目不同，微 粒间距离也不相同。晶体熔点的存在是由于晶体在熔化时要吸 收热量用来瓦解空间点阵，增加分子势能，熔化过程中分子热运 动的平均动能不变，即温度不变，只有当晶体全部转变为液体后 继续加热，温度才会升高，分子热运动的平均动能才会增加，单 晶体也是如此。 课堂达标检测 １． ＡＣ　 只有单晶体才有各向异性，Ａ正确；多晶体和非晶体都具 有各向同性，Ｂ错误；只有晶体才有确定的熔点，Ｃ正确；黄金的 延展性好，可以切割加工成任意形状，但黄金有固定的熔点，所 以是晶体，Ｄ错误。 ２． Ｂ　 金刚石、食盐和天然石英都是晶体，而玻璃是非晶体，故Ａ 错误；晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的，故Ｂ正 确；单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有确定的熔化温 度，故Ｃ错误；单晶体具有各向异性，而多晶体不显示各向异 性，非晶体具有各向同性，故Ｄ错误。 ３． ＢＤ　 同种元素形成的晶体可能有不同的排列规则。如金刚 石和石墨、红磷和白磷，由于它们按不同规则排列，决定了它 们有不同的物理性质。 ４． ＣＤ　 石墨、石墨烯与金刚石都具有规则的分子排列，都是晶 体。从题目给出的物理情景看，石墨烯是用物理方法获得的。 故选项Ｃ、Ｄ正确。 ５．液体 课前预习反馈 　 　 知识点１：１．薄层　 ２． ｒ０ 　 斥力　 稀疏　 ｒ０ 　 引力 ３．（１）绷紧　 （２）收缩趋势 判一判 （１）√　 （２）× 　 （３）√ 选一选 　 　 Ｄ　 处于完全失重状态的水银滴呈球形，是表面张力作用 的结果，故Ａ错误；由于表面张力作用，水面形成一层膜，某些小 型昆虫可以在水面上行走，故Ｂ错误；玻璃管的裂口在火焰上烧 熔，在表面张力作用下，表面积有收缩到最小的趋势，它的尖端 会变钝，故Ｃ错误；用扁平的碎瓦片打水漂，可以多次在水面上 向前弹跳，不是表面张力现象，故选Ｄ。 知识点２：１．（１）润湿　 附着　 浸润　 不浸润　 （２）分子力 　 ２．（１）上升　 下降　 （２）越大 判一判 （４）× 　 （５）√ 选一选 　 　 Ｂ　 合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水是不浸 润的，照片中的口罩正好发生了不浸润现象，故Ａ错误；根据照 片所示，水发生了不浸润现象，则附着层内分子比水的内部稀 疏，故Ｂ正确，Ｃ错误；水不是对所有材料都是不浸润的，如水可 以浸润玻璃，故Ｄ错误。 知识点３：１．各向异性　 ２．温度　 浓度　 ３．棒状 判一判 （６）× 　 （７）× 想一想 　 　 把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，从而阻止了水 分上升到地面而被蒸发掉。 课内互动探究 　 　 例１：ＡＤ　 仔细观察可以发现，小昆虫（或缝衣针）在水面 上时，其与水接触的位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未 陷入水中，就像放在柔韧性非常好的膜上一样，这就是液体的表 面张力在起作用，故Ａ正确，Ｃ错误；小木块浮于水面上时，木块 下部实际上已经陷入水中受到水的浮力作用，是浮力与重力平 衡的结果，故Ｂ错误；喷泉喷射到空中的水分散时每一小部分的 表面都有表面张力在起作用，且又处于失重状态，因而形成球形 小水珠，故Ｄ正确。 　 　 对点训练１：Ｄ　 液体表面张力是液体表面层里的分子比液 体内部分子稀疏，分子间的距离比液体内部分子间距离大，分子 力表现为引力的结果，而非气体分子对表面层液体分子的吸引 产生的，表面张力使液体表面具有收缩的趋势，故Ａ、Ｂ、Ｃ错误， Ｄ正确。 　 　 例２：ＡＣ　 由题图可知，图甲为浸润现象，图乙为不浸润现 象，故Ａ正确；图甲中附着层的液体分子比液体内部的分子密 集，故Ｂ错误；图乙中附着层的液体分子比液体内部的分子稀 疏，故Ｃ正确；图甲和图乙中表面层的液体分子都比液体内部的 分子稀疏，故Ｄ错误。 　 　 对点训练２：ＡＣ　 粉笔、棉线、砖和土壤内部都有许多细小 的孔道，起着毛细管的作用，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过 沥青的厚纸、把地面的土壤锄松均是防止毛细现象，故Ａ、Ｃ 正确。 　 　 对点训练３：Ｂ　 单晶体和多晶体都有确定的熔点，故Ａ错 误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点，故Ｂ正 确；玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于液体 表面张力的作用，故Ｃ错误；诗中荷叶和露水表现为不浸润，故 Ｄ错误。 课堂达标检测 １． ＡＣ　 布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水，是表面张力的结 果，故Ａ正确；表面张力的方向与液面相切，而不是与液面垂 直，故Ｂ错误；硬币能够静止在水面上是液体表面张力作用的 结果，故Ｃ正确；由于液体表面分子间距离略大于平衡位置间 距ｒ０，故液体表面存在表面张力，故Ｄ错误                                                                       。 —１９９— ２． Ｂ　 荷叶上的水珠呈球形是因为液体的表面张力，故Ａ错误； 在水珠表面层，水分子相对于水珠内部分布比较稀疏，水分子 间的作用力表现为引力，故Ｂ正确，Ｃ、Ｄ错误。 ３． ＢＣ　 由题图知水浸润玻璃，故Ａ错误；由题图知水银不浸润 玻璃，故Ｂ正确；表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的 距离比液体内部大，分子间作用力表现为引力，故Ｃ正确，Ｄ 错误。 ４． Ｂ　 细玻璃管内的水银面比外面槽里的水银面低，水银不浸润 玻璃，属于毛细现象，故Ａ错误；洒在玻璃板上的水滴会向四 周扩展，属于浸润现象，故Ｂ正确；少量的油在汤里形成小油 珠，油不浸润水，故Ｃ错误；少量的水洒在蜡纸上，形成球形水 珠，水不浸润蜡纸，故Ｄ错误。 ５． Ｂ　 层状液晶介于固态和液态之间，并非所有物质都能形成层 状液晶，故Ａ错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性 质与某些晶体相似，具有各向异性，故Ｂ正确；固体向液体转 化的中间态具有和晶体相似的性质，这种液态晶体称为液晶， 层状液晶并不是液体与晶体的混合物，故Ｃ错误；液晶在某些 物理性质上表现为各向异性，但随温度升高，它会变为液态， 表现出各向同性，故Ｄ错误。 章末小结 知识网络构建 　 　 气体分子平均动能的标志　 ℃ 　 Ｋ　 ｔ ＋ ２７３． １５ Ｋ　 １Ｖ 　 ｐ２Ｖ２ 　 气体质量　 体积一定　 压强不太大　 温度不太低　 ｐ２Ｔ２ 　 ｐ Ｔ ΔＴ　 气体质量　 压强一定　 压强不太大　 温度不太低　 Ｖ２ Ｔ２ 　 ＶＴ ΔＴ　 无分子势能　 Ｃ（常量）　 ｐ２Ｖ２ Ｔ２ 　 ｐ１Ｖ１ Ｔ１ ＋ ｐ２Ｖ２ Ｔ２ ＋…＋ ｐｎＶｎ Ｔｎ 　 ｐ２ ρ２Ｔ２ 　 几何形状　 熔点　 各向异性　 几何形状　 熔点　 各向同性　 周期性　 几何形状　 熔点　 各向同性　 振动与移动 相结合 方法归纳提炼 　 　 例１：（１）９０ ｃｍＨｇ　 （２）１４４ ｃｍＨｇ　 （３）９． ４２ ｃｍ 解析：（１）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，由题给条件可得 ｐ１ ＝ ｐ０ ＋（２０． ０ － ５． ００）ｃｍＨｇ ＝ ９０ ｃｍＨｇ。 （２）由题给条件可得 ｌ１ ′ ＝（２０． ０ － ２０． ０ － ５． ００２ ）ｃｍ ＝ １２． ５ ｃｍ 对右侧气体应用玻意耳定律得 ｐ１ ｌ１Ｓ ＝ ｐ１ ′ｌ１ ′Ｓ 解得ｐ１ ′ ＝ １４４ ｃｍＨｇ。 （３）设活塞下移距离为ｈ，则有 ｌ２ ′ ＝ ４． ００ ｃｍ ＋ ２０． ０ － ５． ００ ２ ｃｍ － ｈ ＝ １１． ５ ｃｍ － ｈ 对左侧气体应用玻意耳定律得 ｐ２ ｌ２Ｓ ＝ ｐ２ ′ｌ２ ′Ｓ 其中ｐ２ ′ ＝ ｐ１ ′ ＝ １４４ ｃｍＨｇ 解得活塞向下移动的距离为ｈ≈９． ４２ ｃｍ。 　 　 例２：（１） １ ＋ ρｇｈ２ｐ( )０ Ｔ０ 　 （２） ２ｐ０ ＋ ３ρｇｈ ２ｐ０ ＋ ρｇｈ 解析：（１）设喷雾器的横截面积为Ｓ，室内温度为Ｔ１，移到室内 后喷雾器上部气体压强为ｐ１，根据平衡条件得 ｐ１ ＝ ｐ０ ＋ ρｇ ｈ ２ ，气体体积为Ｖ０ ＝ Ｓ ｈ ２ ，保持不变 气体做等容变化，根据查理定律得 ｐ０ ＋ ρｇ ｈ ２ Ｔ１ ＝ ｐ０ Ｔ０ 解得Ｔ１ ＝ １ ＋ ρｇｈ２ｐ( )０ Ｔ０。 （２）以充气结束后喷雾器内的空气为研究对象，设液体将 要排完时，喷雾器内空气的压强为ｐ２，体积为Ｖ２ ＝ ２Ｖ０，根据平衡 条件得ｐ２ ＝ ｐ０ ＋ ρｇｈ 若此时气体经等温变化，压强为ｐ１时，体积为Ｖ３，则根据玻 意耳定律可得ｐ１Ｖ３ ＝ ｐ２Ｖ２ 同温度、同压强下同种气体的质量比等于体积比，设打进的 气体质量为Δｍ，则Δｍｍ０ ＝ Ｖ３ － Ｖ０ Ｖ０ 解得Δｍｍ０ ＝ ２ｐ０ ＋ ３ρｇｈ ２ｐ０ ＋ ρｇｈ 。 　 　 例３：（１）３６３ Ｋ　 （２）见解析 解析：（１）活塞离开Ａ处前缸内气体发生等容变化，初态 ｐ１ ＝ ０． ９ｐ０，Ｔ１ ＝ ２９７ Ｋ，末态ｐ２ ＝ ｐ０ 根据查理定律得：０． ９ｐ０Ｔ１ ＝ ｐ０ Ｔ２ ， 解得活塞刚离开Ａ处时的温度Ｔ２ ＝ ３３０ Ｋ， 活塞由Ａ移动到Ｂ的过程中，缸内气体发生等压变化，由 盖—吕萨克定律得：１． １Ｖ０ＴＢ ＝ Ｖ０ Ｔ２ ， 解得ＴＢ ＝ １． １Ｔ２ ＝ １． １ × ３３０ Ｋ ＝ ３６３ Ｋ。 （２）ｐ － Ｖ图线如图所示。 　 　 例４：Ｄ　 在宇宙飞船内完全失重的情况下，由于重力的存在 而产生的一切现象随之消失，因为液体的表面张力不受失重的影 响，水银不浸润玻璃，水银的形状只由表面张力来决定。在液体 表面张力的作用下，水银的表面有收缩到最小的趋势，而体积一 定时，球形的表面积最小，所以最终水银会呈现球形，故Ｄ正确。 进考场练真题 一、高考真题探析 　 　 典题：（１）１００ Ｎ　 （２）３２７ Ｋ 解析：（１）活塞从位置ａ到ｂ过程中，气体做等温变化 根据玻意耳定律可知：ｐ１Ｖ１ ＝ ｐ２Ｖ２ 解得：ｐ２ ＝ １． １ × １０５ Ｐａ 此时对活塞根据平衡条件Ｆ ＋ ｐ１Ｓ ＝ ｐ２Ｓ ＋ Ｎ 解得卡销ｂ对活塞支持力的大小Ｎ ＝ １００ Ｎ。 （２）将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好 能离开卡销ｂ时，气体做等容变化，设此时温度为Ｔ３，根据查理 定律可知：ｐ２Ｔ２ ＝ ｐ３ Ｔ３ 对活塞根据平衡条件：ｐ３Ｓ ＝ Ｆ ＋ ｐ１Ｓ 解得：ｐ３ ＝ １． ２ × １０５ Ｐａ，Ｔ３≈３２７ Ｋ。 二、临场真题练兵 １． ＡＣＤ　 同一物质的饱和汽压与温度有关，温度越大，饱和汽压 越大，ａ中水的温度最低，则ａ中水的饱和汽压最小，故Ａ正 确；同理，ａ中水的温度小于ｂ中水的温度，则ａ中水的饱和汽 压小于ｂ中水的饱和汽压，故Ｂ错误；ｃ中水的温度等于ｄ中 水的温度，则ｃ、ｄ中水的饱和汽压相等，故Ｃ正确；设大气压 强为ｐ０，试管内外水面的高度差为Δｈ，则ａ、ｂ中试管内气体 的压强均为ｐ ＝ ｐ０ ＋ ρ水ｇΔｈ，故Ｄ正确；ｄ中试管内气体的压 强为ｐｄ ＝ ｐ０ － ρ水ｇΔｈ，ｃ中试管内气体的压强为ｐｃ ＝ ｐ０ ＋ ρ水ｇΔｈ，可知ｐｄ ＜ ｐｃ，故Ｅ错误                                                                      。 —２００—