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时间:2018-04-03
《2017粤教版高中物理选修(3-3)第二章《固体、液体和气体》word章末导学案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、学案11 章末总结一、单晶体、多晶体、非晶体的判断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,但单晶体和多晶体有确定的熔点,非晶体没有.例1 关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )A.可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B.一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体C.一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性能不同,则该球体一定是单晶体D.一块晶体,若其各个方向的导热性能相同,则这块晶体一定是多晶体解析 根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体,无法用来鉴别晶体和非晶体,选项A错误;薄片在力学性质上表现为各向同性,也无法确定
2、薄片是多晶体还是非晶体,选项B错误;固体球在导电性质上表现为各向异性,则一定是单晶体,选项C正确;某一晶体的物理性质显示各向同性,并不意味着该晶体一定是多晶体,对于单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性,选项D错误.答案 C二、气体实验定律和理想气体状态方程的应用1.玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T恒定、V恒定、p恒定时的特例.2.正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键.求解压强的方法:(1)在连通器内灵活选取等压面,由两侧压强相等列方程求气体压强.(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、气缸等)作为力学研究对象,分析受力情况,根据研究对象所处的不同状态,
3、运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解.3.注意气体实验定律或理想气体状态方程只适用于一定质量的气体,对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题,巧妙地选取对象,使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题.例2 如图1所示,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0.气缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和;左活塞在气缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为,现使气缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至气缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后
4、打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与气缸壁间的摩擦.求:图1(1)恒温热源的温度T;(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx.解析 (1)与恒温热源接触后,在K未打开时,右活塞不动,两活塞下方的气体经历等压过程,由盖·吕萨克定律得:=,解得:T=T0.(2)由初始状态的力学平衡条件可知,左活塞的质量比右活塞的质量大.打开K后,左活塞下降至某一位置,右活塞必须升至气缸顶,才能满足力学平衡条件.气缸顶部与外界接触,底部与恒温热源接触,两部分气体各自经历等温过程.设左活塞上方气体最终压强为p,由玻意耳定律得:pVx=·,(p+p0)(2V0-Vx)=p0·V0
5、,联立上述二式得:6V-V0Vx-V=0,其解为:Vx=V0;另一解Vx=-V0,不合题意,舍去.答案 (1)T0 (2)V0例3 如图2所示,一定质量的气体放在体积为V0的容器中,室温为T0=300K,有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),两边水银柱高度差为76cm,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通(外界大气压等于76cmHg).求:图2(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和540K时,U形管内两边水银面的高度差各为多少?解析
6、(1)初始时,pA0=p0+ρgh=2atm,VA0=打开阀门K后,A室气体等温变化,pA=1atm,体积为VA,由玻意耳定律得pA0VA0=pAVAVA==V0(2)假设打开阀门K后,气体从T0=300K升高到T时,活塞C恰好到达容器最右端,即气体体积变为V0,压强仍为p0,即等压过程.根据盖·吕萨克定律=得T=T0=450K因为T1=400K<450K,所以pA1=p0,水银柱的高度差为零.从T=450K升高到T2=540K为等容过程,根据查理定律=,得pA2=1.2atm.T2=540K时,p0+ρgh′=1.2atm,故水银高度差h′=15.2cm.答案 (1)V0 (2)0 15.2
7、cm三、理想气体的图象问题名称图象特点其他图象等温线p-VpV=CT(C为常量),即pV之积越大的等温线对应的温度越高,离原点越远p-p=,斜率k=CT,即斜率越大,对应的温度越高等容线p-Tp=T,斜率k=,即斜率越大,对应的体积越小等压线V-TV=T,斜率k=,即斜率越大,对应的压强越小例4 一定质量的理想气体,在状态变化过程中的p-T图象如图3所示.在A状态时的体积为V0,试画出对应的V-T
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