高中物理一轮复习 热学课件 新人教选修33.ppt

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1、2021/8/11 星期三1考纲点击考纲点击备备考考导读导读1.1.分子分子动动理理论论的基本的基本观观点和点和实验实验依据依据2.2.阿伏加德阿伏加德罗罗常数常数3.3.气体分子运气体分子运动动速率的速率的统计统计分布分布4.4.温度是分子平均温度是分子平均动动能的能的标标志、内能志、内能5.5.固体的微固体的微观结观结构、晶体和非晶体构、晶体和非晶体6.6.液晶的微液晶的微观结观结构构7.7.液体的表面液体的表面张张力力现现象象8.8.气体气体实验实验定律定律9.9.理想气体理想气体10.10.饱饱和汽、未和汽、未饱饱和汽和和汽和饱饱和汽和汽压压11.11.相相对对湿度湿度12.12.热热

2、力学第一定律力学第一定律13.13.能量守恒定律能量守恒定律14.14.热热力学第二定律力学第二定律15.15.中学物理中涉及的国中学物理中涉及的国际单际单位制的基本位制的基本单单位和其他物理量的位和其他物理量的单单位，包括位，包括摄摄氏度氏度()、标标准大气准大气压压实验实验：用油膜法估：用油膜法估测测分子大小分子大小1.1.新新课标课标地区的高考中地区的高考中对热对热学学部分的要求有所降低，部分的要求有所降低，对对本部本部分的考分的考查查内容比内容比较较集中，分子集中，分子动动理理论论、热热力学定律、能量守力学定律、能量守恒定律、气体恒定律、气体实验实验定律等内容定律等内容是高考考是高考考

3、查查的重点的重点热热力学第力学第一定律与理想气体状一定律与理想气体状态态方程定方程定性分析可能性分析可能综综合考合考查查2.2.根据新根据新课标课标地区的不同考地区的不同考查查形式有所差形式有所差别别，可以是，可以是选择题选择题、填空填空题题，也可以是，也可以是计计算算题题同同时时由于本部分内容容量大、由于本部分内容容量大、综综合性合性强强，联联系生活、生系生活、生产产比比较较密切，因此要注意与密切，因此要注意与实际结实际结合合的的题题目目.2021/8/11 星期三2第1节分子动理论内能 2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三42021/8/11 星期三52021/8/11

4、星期三6布朗运布朗运动动热热运运动动活活动动主体主体固体微小固体微小颗颗粒粒分子分子区区别别是微小是微小颗颗粒的运粒的运动动，是，是比分子大得多的分子比分子大得多的分子团团的运的运动动，较较大的大的颗颗粒不粒不做布朗运做布朗运动动，但它本身，但它本身的以及周的以及周围围的分子仍在的分子仍在做做热热运运动动是指分子的运是指分子的运动动，分子，分子无无论论大小都做大小都做热热运运动动，热热运运动动不能通不能通过过光学光学显显微微镜镜直接直接观观察到察到共同共同点点都是永不停息地无都是永不停息地无规则规则运运动动，都随温度的升高，都随温度的升高而而变变得更加激烈，都是肉眼所不能看得更加激烈，都是肉眼

5、所不能看见见的的联联系系布朗运布朗运动动是由于小是由于小颗颗粒受到周粒受到周围围分子做分子做热热运运动动的撞的撞击击力而引起的，它是分子做无力而引起的，它是分子做无规则规则运运动动的的反映反映2021/8/11 星期三7三、分子之间的相互作用力分子之间同时存在引力和斥力，如图所示，分子引力和分子斥力的大小都跟分子之间的距离有关，都随分子间的距离增大而减小，但斥力减小得快；都随分子间距离的减小而增大，但斥力增大得快分子力是分子引力和分子斥力的合力2021/8/11 星期三8四、温度与温标1.热平衡：两个不同温度的热学系统相互作用，最后两个系统都具有相同的温度，我们说这两个系统达到了热平衡一切热平

6、衡系统都具有相同的温度2.温度的两种意义宏观上表示物体的冷热程度微观上标志着分子热运动的激烈程度，它是物体分子平均动能的标志3.两种温标(1)摄氏温标：单位为摄氏度，符号.在1个标准大气压下，冰的熔点作为0，水的沸点作为100.(2)热力学温标：单位为开尔文，符号为K.把273.15 作为0 K,0 K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动可以无限接近，但永远不能达到(3)两种温度的关系：Tt273.15 K和Tt，其中两种单位制中每一度的间隔是相同的2021/8/11 星期三9五、物体的内能1.分子动能(1)做热运动的分子具有的动能叫做分子动能(2)温度是大量分子平均动能的标志，温度越高

7、分子的平均动能越大，对个别分子来讲没有意义(3)温度相同的不同种类的物质，它们分子的平均动能相同，但由于不同种类物质的分子质量一般不等，所以它们分子的平均速率一般不同(4)分子的平均动能与物体宏观机械运动的速度、动能无关2.分子势能(1)分子间由于存在相互作用而具有的，大小由分子间相对位置决定的能叫做分子势能(2)分子势能改变与分子力做功的关系：分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增加；分子力做多少功，分子势能就改变多少分子势能与分子间距的关系如图所示2021/8/11 星期三10当rr0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增加当rr0时，分子力表现为斥力

8、，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增加当rr0时，分子势能最小，选两分子相距无穷远时的分子势能为零，则rr0时，分子势能为负值对实际气体来说，体积增大，分子势能增加；体积缩小，分子势能减小2021/8/11 星期三113.物体的内能(1)物体所有分子热运动动能和分子势能的总和叫做物体的内能任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关(2)物体的内能的决定因素宏观因素：温度(T)、体积(V)、物质的量(n)微观因素：分子的平均动能、分子间距离和物体内部的分子总数物体的内能与物体宏观的机械运动状态无关2021/8/11 星期三124.内能与机械能的比较项项目目内能内能机械能机械能对应对

9、应的运的运动动形式形式热热运运动动机械运机械运动动决定因素决定因素物物质质的量、物体的的量、物体的温度、体温度、体积积及物及物态态物体做机械运物体做机械运动动的的速度、离地高度速度、离地高度(或或相相对对于零于零势势能面的能面的高度高度)和和弹弹性形性形变变大大小小是否是否为为零零永永远远不等于零不等于零一定条件下可以等一定条件下可以等于零于零联联系系在一定条件下可以相互在一定条件下可以相互转转化化2021/8/11 星期三13阿伏加德罗常数及微观量的估算【点拨】注意到阿伏加德罗常数的“桥梁”作用，及固、液、气体的结构特征：固体和液体分子可以忽略分子间的间隙，而气体分子间的间隙不能忽略2021

10、/8/11 星期三14答案：B2021/8/11 星期三15布朗运动和分子热运动的比较(2009北京卷)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示图中记录的是()A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线【点拨】(1)布朗运动是宏观颗粒的运动(2)布朗运动反映了分子热运动的无规则性2021/8/11 星期三16解析：布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A错误；布朗运动是无规则的，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B错误；对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确

11、定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度时间图线，故C错误，D正确答案：D2021/8/11 星期三17分子力、分子势能及物体的内能(2010全国卷)右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是()A.当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B.当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C.当r等于r2时，分子间的作用力为零D.在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功【点拨】注意分子间距跟分子力、分子势能的关系解析：分子间距等于解析：分子间距等于r0时分子势能最小，即时分子势能最小，即r0r2.当当r小小于于r1时分子力表现为斥力；当时分子力表

12、现为斥力；当r大于大于r1小于小于r2时分子力表现时分子力表现为斥力；当为斥力；当r大于大于r2时分子力表现为引力，时分子力表现为引力，A错误，错误，BC正确正确在在r由由r1变到变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D错误错误答案：答案：BC2021/8/11 星期三18物体内能是对分子而言的，它是组成物体所有分子热运动的动能和分子势能的总和，它是状态量，其大小与温度、体积及物体所含分子数有关对这些理解不透彻往往容易出错下列说法中正确的是()A.温度低的物体内能小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体

13、分子的平均动能越来越大D.温度低的铜块与温度高的铁块相比，分子平均动能小2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20【正解】内能是物体内所有分子的动能和势能的总和温度是分子平均动能的标志，任何物质只要温度低则物体分子平均动能就一定小，D选项正确；但温度低不表示内能一定也小，也就是所有分子的动能和势能的总和不一定就小，A选项错误；温度低，物体分子平均动能小，但不同物质的分子质量不同，所以无法确定温度低时分子运动的平均速率是否一定小；选项B错误；微观分子无规则运动与宏观物体运动不同，分子的平均动能只是分子无规则热运动的动能，而物体加速运动时，物体内所有分子均参与物体的整体、有规律的

14、运动，这时物体整体运动虽然越来越快，但并不能说明分子无规则运动的情况就加剧从本质上说，分子无规则运动的剧烈程度只与物体的温度有关，而与物体的宏观运动情况无关，C选项错误【答案】D2021/8/11 星期三21第2节固体、液体与气体 一、气体1.描述气体状态的物理量研究气体的性质时，通常用温度、体积、压强等物理量来描述一定质量的气体的状态，这三个物理量被称为气体的状态参量(1)温度T(t)物理意义：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志着物体中分子平均动能的大小国际单位：开尔文，符号：K.常用单位有：摄氏度，符号.2021/8/11 星期三22(1)体积V定义：气体的体积宏观上等于容器的容积，微观

15、上则表示气体分子所能达到的空间国际单位：立方米，符号：m3.且1 m3103 dm3(L)106 cm3(mL)(3)压强p产生原因及决定因素宏观：气体作用在器壁单位面积上的压力，大小取决于分子数密度和温度T.微观：大量气体分子无规则热运动对器壁碰撞产生的，大小取决于单位体积内的分子数(分子数密度)和分子平均速度2021/8/11 星期三23气体压强的微观解释气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力气体分子的平均动能越大，分子越密，对单位面积器壁产生的压力就越大，气体的压强就越大国 际 单 位：帕 斯 卡，符 号：Pa，且 1at

16、m1.013105 Pa76 cmHg.以上三个参量的大小决定了气体所处的状态在质量不变的情况下，p、V、T相互影响，只有一个参量改变是不可能的，至少要有两个或三个参量同时改变2021/8/11 星期三24气体压强与大气压强的区别气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的压强的大小跟两个因素有关：气体分子的平均动能，分子的密集程度一般情况下不考虑气体本身的重量，所以同一容器内气体的压强处处相等但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的(例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压乘以地球表面积)2.气体实验定律(1)气体的等温变化玻意耳定律内容：一定质量的气体，在温度不变的

17、情况下，压强和体积成反比2021/8/11 星期三252021/8/11 星期三262021/8/11 星期三272021/8/11 星期三282021/8/11 星期三29二、液体1.液体的表面张力(1)在液体内部分子间引力和斥力处于平衡状态，液体表面层里的分子要比液体内部稀疏一些，分子力表现为引力，使液面具有收缩的趋势(2)方向：跟液面的分界面垂直(3)浸润和不浸润是液体表面张力的表现2.液晶(1)特点：既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性(2)主要应用：液晶显示屏2021/8/11 星期三30三、饱和汽、饱和汽压与空气的湿度1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态

18、平衡的蒸汽(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽2.饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关3.空气的湿度(1)定义：空气的干湿程度(2)描述湿度的物理量：绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的比2021/8/11 星期三31四、固体分类分类 举例举例几何形几何形状状 物理性物理性质质熔点熔点 晶体晶体 单晶单晶体体 单晶硅、食盐等单晶硅、食盐等 有规则有规则 各向异各向异性性 确定确定 多晶多晶体体 糖块、各种糖块、各种金属等金属等 没有规没有规则则 各向同

19、各向同性性 确定确定 非晶体非晶体 玻璃、松香、玻璃、松香、橡胶、沥青等橡胶、沥青等 没有规没有规则则 各向同各向同性性 不确定不确定 2021/8/11 星期三32特别提示（1）只要是具有各向异性的固体一定是晶体，而且是单晶体.（2）只要是有确定熔点的固体一定是晶体，但无法确定是单晶体还是多晶体;反之，一定是非晶体.（3）晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.2021/8/11 星期三33固体、液体的特性问题(1)下列说法中正确的是()A.黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体B.同一种物质只能形成一种晶体C.单晶体的所有物理性质都是各向异性的D.玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状(

20、2)经实验证明，表面张力的大小与液体的种类、温度和边界长度有关，我们把某种液体在一定温度下单位边界长度的表面张力大小定义为这种液体的表面张力系数，它的大小反映 2021/8/11 星期三34了液体表面张力作用的强弱如图所示是测量表面张力系数的一种方法若已知金属环质量m0.10 kg，半径为r0.20 m，当用FT1.15 N的力向上提金属环时，恰好可以将金属环提离液面，求该种液体的表面张力系数.(g9.80 m/s2)【点拨】(1)根据晶体与非晶体的特性区别解答(2)由题目中表面张力系数的定义，列平衡方程解答2021/8/11 星期三35解析：所有的金属都是晶体，因而黄金也是晶体，只是因为多晶

21、体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，A错误；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，B错误；单晶体的物质性质各向异性是指某些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，C错误；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D正确答案：(1)D(2)6.77102 N/m2021/8/11 星期三36气体压强的产生与计算(2009浙江自选模块)一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示(1)关于气球内气

22、体的压强，下列说法正确的是()A.大于大气压强B.是由于气体重力而产生的C.是由于气体分子之间的斥力而产生的D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的2021/8/11 星期三37(2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变下列说法正确的是()A.球内气体体积变大 B.球内气体体积变小C.球内气体内能变大 D.球内气体内能不变(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸表演结束后，2021/8/11 星期三38留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示若表演时大气压强为1.013105Pa，取

23、g10 m/s2，则气球内气体的压强为_Pa.(取4位有效数字)气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？【点拨】(1)气球内气体的压强与大气压强的区别；(2)温度不变时，一定质量的气体，压强与体积的关系2021/8/11 星期三39答案：(1)AD(2)BD(3)1.053105 Pa面积相同2021/8/11 星期三40气体实验定律的有关计算一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2104 Pa.(1)求状态A的压强(2)请在乙图中画出该状态变化过程的pT图象，并分别标出A、B、C、D各个状

24、态，不要求写出计算过程【点拨】读出VT图上各点的体积和温度，由理想气体状态方程即可求出各点对应的压强2021/8/11 星期三41答案：(1)4104 Pa(2)见解析2021/8/11 星期三42晶体和非晶体 如图是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线下列说法正确的是()A.a是晶体 B.b是晶体C.a是非晶体 D.b是非晶体【点拨】晶体开始熔化，熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化而对非晶体加热，固体先变软，然后变为粘滞性很大的液体，温度不断升高2021/8/11 星期三43解析：晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)而非晶体没有固定的熔点，不断加

25、热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此，a对应的是晶体，b对应的是非晶体选项AD正确答案：AD一端封闭开口向下竖直放置的U形管，如图所示，设两管中水银柱高度差为h，水银密度为，外界大气压强为p0，则封闭端气体的压强为多大？2021/8/11 星期三44【错解】p0gh【正确】误认为开口端水银柱高度小于封闭端水银高度是由于封闭端气体压强大于外界大气压强，所以水银才从左管流向右管，直至水银柱的高度差产生的压强等于气体压强跟外界压强之差为止，因而得出pp0gh.这是由于不理解气体在一定状态下总是处于平衡状态，因而必须根据平衡原理来确定在某一状态下的压强为了确定气体在某一状态下的压强，可先选

26、择跟封闭端气体接触的分界面，如图中虚线所示，取分界面上A、B两点以及开口处水银面上一点C，根据平衡原理，气体压强ppApB，外界大压强为p0，对于水银面C，满足pghp0，pp0gh.【答案】p0gh2021/8/11 星期三45第3节热力学定律与能量守恒定律 一、热力学第一定律和能量守恒定律1.改变内能的两种方式做功和热传递(1)等效性：做功和热传递在改变物体的内能上是等效的(2)本质区别2.内能变化热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和2021/8/11 星期三462021/8/11 星期三47概念概念温度温度内能内能热热量量功功含含

27、义义表示物体的表示物体的冷冷热热程度，程度，是物体分子是物体分子平均平均动动能大能大小的小的标标志，志，它是大量分它是大量分子子热热运运动动的的集体表集体表现现，对对个个别别分子分子来来说说没有意没有意义义物体内所有物体内所有分子分子动动能和能和势势能的能的总总和，和，它是由大量它是由大量分子的分子的热热运运动动和分子的和分子的相相对对位置所位置所决定的能决定的能是是热传递过热传递过程中内能的程中内能的改改变变量，量，热热量用来量度量用来量度热传递过热传递过程程中内能中内能转转移移的多少的多少做功做功过过程是程是机械能和其机械能和其他形式的能他形式的能(包括内能包括内能)之之间间的的转转化化关

28、系关系温度和内能是状温度和内能是状态态量，量，热热量和功量和功则则是是过过程量程量热传递热传递的的前提条件是存在温差，前提条件是存在温差，传递传递的是的是热热量而不是温度，量而不是温度，实质实质上是内能的上是内能的转转移移2021/8/11 星期三48特别提醒：(1)热量是热传递过程中的特征物理量,离开过程谈热量毫无意义.就某一状态而言,只有“内能”，根本不存在“热量”和“功”，因此不能说一个系统中含有“多少热量”或“多少功”.(2)物体的内能大,并不意味着物体一定会对外做功或向外传递热量,或者做的功多,传递的热量多.只有物体内能的变化大时,过程中做的功或传递的热量才会多.3.能的转化和守恒定

29、律(1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体(热传递)，从一种形式转化成另一种形式(做功)，在转移或转化过程中其总量保持不变(2)应用步骤：先弄清系统变化过程中有几种形式的能量在转化或转移分析初、末状态，确定E增、E减各为多少由E增E减列式求解2021/8/11 星期三49二、热力学第二定律1.热力学第二定律的两种表述表述一(按照热传导的方向性来表述)：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体表述二(按照机械能与内能转化过程的方向性来表述)：不可能从单一热源吸收热量，全部对外做功，而不产生其他影响它也可以表述为：第二类永动机是不可能制成的这两种表述是等效的，即

30、可以从一种表述导出另一种表述2.热力学第二定律的实质：揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性2021/8/11 星期三502021/8/11 星期三515.热力学第一定律和热力学第二定律的关系热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式，而第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过程的方向，指出了一切变化过程的自然发展是不可逆的，除非靠外界影响，所以二者既相互联系又相互补充6.两类永动机的比较第一第一类类永永动动机机第二第二类类永永动动机机不需要任何不需要任何动动力或燃料，力或燃料，却能不断地却能不断地对对外做功的

31、机外做功的机器器从从单单一一热热源吸收源吸收热热量，全量，全部部对对外做功，而不外做功，而不产产生其生其他影响的机器他影响的机器违违背能量守恒，不可能制背能量守恒，不可能制成成不不违违背能量守恒，背能量守恒，违违背背热热力学第二定律，不可能制力学第二定律，不可能制成成2021/8/11 星期三52特别提醒：（1）热机的工作物质从高温热源获得热量，只能一部分用来做功，另一部分热量要排给大气，即热机肯定要排出热量，热效率小于100%.（2）热力学第三定律：不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度(绝对零度不可能达到).三、能源与环境能源的开发和利用1.能量耗散集中度较高因而也是有序度较高的能量

32、(如机械能、电能、化学能等)，当它们变为环境的内能后，就成为更加分散因而也是无序性更大的能量我们无法把这些分散的内能重新收集起来再加以利用，这样的转化过程叫做能量耗散2021/8/11 星期三532.能量品质降低各种形式的能量向内能的转化，是无序程度较小的状态向无序程度较大的状态转化，是能够自动发生，全额发生的，而内能向机械能的转化是有条件的即环境中必须存在着温度差因而内能不能全额转化为机械能而不引起其他变化因此，从可被利用的价值来看，内能与机械能、电能等相比较是一种低品质的能源3.节约能源能量耗散虽然不能使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，它实际上将能量从高度有用的形式变为不大可利用的形

33、式故能量虽然不会减少但能源会越来越少，所以要节约能源2021/8/11 星期三54热力学第一定律的应用(2010四川模拟)(1)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，关于此过程中瓶内空气(不计分子势能)说法正确的是_A.内能增大，放出热量B.内能减小，吸收热量C.内能增大，对外界做功 D.内能减小，外界对其做功(2)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0105 J，同时气体的内能增加了1.5105 J试问：此压缩过程中，气体_(填“吸收”或“放出”)的热量等于_J.【点拨】(1)温度是分子平均动能的标志(2)弄清符号法则和符号的含义是掌握热力学第一定律的关键2021/8/11

34、星期三55解析：(1)不计分子势能，空气内能由温度决定，随温度降低而减小，A、C均错误；薄塑料瓶因降温而变扁、空气体积减小，外界压缩空气做功，D正确；空气内能减小、外界对空气做功，根据能量守恒定律可知空气向外界放热，B错误(2)由热力学第一定律WQU，得QUW5104J，说明气体放出热量5104 J.答案：(1)D(2)放出51042021/8/11 星期三56能量守恒定律的应用(2010徐汇区模拟)(1)图a、b是潮汐发电示意图涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门(见图a)当落潮时，开闸放水发电(见图b)设海湾水库面积为5.0108 m2，平均潮差为3.0 m，一

35、天涨落潮两次，发电的平均能量转化率为10%，则一天内发电的平均功率约为(海水取1.0103 kg/m3，g取10 m/s2)()2021/8/11 星期三57【点拨】(1)一天涨落潮两次发两次电(2)发电时，水的重力势能转化为电能(3)水的重力势能转化为电能时遵循能量守恒定律2021/8/11 星期三58 答案：(1)B(2)A关B开B关A开重力势能2021/8/11 星期三59热力学第二定律的应用下列说法正确的是()A.机械能全部变成内能是不可能的B.第二类永动机不可能制成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化成另一种形式C.根据

36、热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的解析：机械能可以完全转变为内能，比如运动的物体因为摩擦而停下来，A错误；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，B错误；由热力学第二定律的内容可知，C错误；只有D是正确的该情形可以实现，但要引起其他变化答案：D2021/8/11 星期三60在分析物理问题时要注意进一步挖掘题目给出的隐含条件，从而找到解决问题的关键如图所示，一端开口的圆筒中插入光滑活塞，其中密闭了一段理想气体，其状态参量为p0、V0、T0，在与外界无热交换的情况下，先压缩气体到p1、V1、T1状态，再让气体膨胀到p2、V

37、2、T2状态，若V1V0V2，则()A.T1T0T2B.T1T0T2C.T1T0T2 D.无法判断2021/8/11 星期三61【答案】A2021/8/11 星期三62实验用油膜法估测分子的大小 2021/8/11 星期三63本实验采用使油酸在水面上形成一层单分子的油膜的方法，估测分子的大小，油酸是一种脂肪酸，它的分子和水有很强的亲和力，当它浮于水面时，能形成一个单分子层油膜，如果油膜分子可以大致看做球形，油膜的厚度就是分子的直径，如图所示实验器材用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔、量筒、坐标纸实验步骤1.配制油酸酒精溶液，取1 mL的油酸滴入酒精中配制成500 mL的油

38、酸酒精溶液2.用滴管或注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(例如1 mL)时的滴数，算出一滴油酸酒精溶液的体积2021/8/11 星期三643.实验时先向边长为3040 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上用滴管往水面上滴一滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面上散开，形成一块薄膜4.待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上5.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S.求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个2

39、021/8/11 星期三65实验实验次数次数量筒内增加量筒内增加1 mL1 mL溶液溶液时时的滴数的滴数轮轮廓内的小廓内的小格子数格子数轮轮廓面廓面积积S S1 12 22021/8/11 星期三66实验实验次次数数一滴一滴纯纯油酸的油酸的体体积积V V分子的直径分子的直径(m)(m)平均平均值值1 12 2误差分析用油膜法估测分子的直径，通常可以测得比较准，实验误差通常来自三个方面：1.形成单分子油膜只有形成单分子油膜，才能用油膜的厚度代表分子的直径，即d.要求使用的酒精的浓度、痱子粉的用量适宜2021/8/11 星期三672.油滴的体积V用累积法测油滴的体积先测出1 mL的油酸酒精溶液的滴

40、数，从而计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再由油酸酒精溶液的浓度算出纯油酸的体积3.油膜的面积S用坐标纸测出形状不规则油膜的面积数出不规则图形的轮廓包围的方格数，计算方格数时，不足半格的舍去，多于半格的算一个，方格边长的单位越小，这种方法求出的面积越精确注意事项1.油酸酒精溶液的浓度应小于0.1%.2.痱子粉的用量不要太大，否则不易成功3.测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几滴，数出对应的毫升数，这样求平均值时误差较小2021/8/11 星期三684.浅盘里水离盘口面的距离应小些，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直5.要待油膜

41、形状稳定后，再画轮廓6.利用坐标纸求油膜面积时，以边长1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个7.做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦去，最后用水冲洗，以保持盘的清洁实验改进在做本实验时，把痱子粉均匀撒在水面上是很关键的一步，在实际操作时常撒的不均匀或撒多，因痱子粉溶于水不能搅拌，只好重做在实际应用中，可用印刷碳粉代替痱子粉，因为印刷碳粉不溶于水且漂浮在水面上，若学生撒的太多，可将水和碳粉一起倒出，然后用玻璃棒搅拌，直至碳粉在水面薄且均匀，若学生撒的不均匀，可直接用玻璃棒搅拌均匀2021/8/11 星期三69利用油膜法估测

42、油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量水的4550 cm2的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C.A.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N.B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n.C._.D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方

43、形的个数，算出油酸膜的面积S.(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小_(单位：cm)2021/8/11 星期三702021/8/11 星期三71在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸酒精的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液为75滴把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm，试求：2021/8/11 星期三72(1)油酸膜的面积是多少？(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)按以上实验数据估测出油酸

44、分子的直径【点拨】此类问题求解的关键是要求出一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积，即要找准两个比例：一个“稀释比”和一个“分滴比”【解析】(1)图中正方形方格为87个，用补偿法近似处理，可补19个整小方格，实际占小方格8719106个，那么油膜面积S1061 cm2106 cm22021/8/11 星期三73【答案】(1)106 cm2(2)8106 mL(3)7.51010 m2021/8/11 星期三742021/8/11 星期三75 十一、估算法一、方法简介有些物理问题本身的结果，并不一定需要有一个很准确的答案，但是往往需要我们对事物有一个预测的估计值；有些物理问题的提出，由于本身条件的限制

45、，或者实验中尚未观察到必要的结果，使我们解决问题缺乏必要的条件，无法用常规的方法来求出物理问题的准确答案，采用“估算”的方法就能忽略次要因素，抓住问题的关键和本质，充分应用物理知识进行数量级的快速计算2021/8/11 星期三76二、典例分析估算大气空气分子的平均距离 2021/8/11 星期三77已知一密闭容器内的气体分子平均距离为d3109 m，温度为27，试估算容器内气体的压强多大？(保留一位有效数字)【答案】2105 Pa2021/8/11 星期三78人的心脏每跳一次约输送8105 m3的血液，正常人的血压(可看做心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5104 Pa，心跳每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率【答案】1.4 W2021/8/11 星期三79已知地球半径约为6.4106 m，又知月球绕地球的运动可近似看做匀速圆周运动，则可估算出月球到地心的距离约为_m(结果保留一位有效数字)【答案】41082021/8/11 星期三802021/8/11 星期三81