高考物理專題講座熱學(xué)專題

1、高考物理專題講座熱學(xué)專題第1頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四07新高考考試說明分子動理論與統(tǒng)計觀點 分子動理論的基本觀點和實驗依據(jù) 阿伏加德羅常數(shù) 氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布 溫度是分子平均動能的標(biāo)志 內(nèi)能 說明：全部為定性了解 第2頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四實驗與探究 實驗一：用油膜法估測分子的大小要求會正確使用的儀器有：溫度計。 第3頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四07新高考考試說明固體、液體與氣體 固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體 液晶的微觀結(jié)構(gòu) 液體的表面張力現(xiàn)象 氣體實驗定律 理想氣體 第4頁，共46頁，

2、2022年，5月20日，23點20分，星期四07新高考考試說明熱力學(xué)定律與能量守恒 熱力學(xué)第一定律 I能量守恒定律 I熱力學(xué)第二定律 I第5頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四內(nèi)容主 要 變 化變更選考3-3部分1分子動理論實驗依據(jù)增加2氣體分子運動特點氣體分子速率的統(tǒng)計分布更改3永動機不可能、絕對零度達(dá)不到、能源利用刪除4氣體壓強微觀意義刪除5. 固體的微觀結(jié)構(gòu) 晶體 非晶體增加6. 液晶的微觀結(jié)構(gòu)增加7. 液體的表面張力增加8. 狀態(tài)參量 熱力學(xué)溫度 氣體P V T 關(guān)系氣體實驗定律更改9理想氣體增加特 點12條12條，知識點22點14點知識點單列、精簡合并，有增有減

3、普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱2007年第6頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四20072007年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試山東卷考試說明試題分析 選做題的特點： 1、選修課本中重點知識為主 2、常見物理模型，思路明確 3、過程情景較簡單，設(shè)問多且梯度排列（每題均有3問） 4、題型有實驗、計算、畫圖、討論類型 5、題目界限明顯，沒有刻意跨課本綜合考查 6、題目總難度中偏易 除3-5（3）問外祝大家新春快樂！第7頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四熱學(xué)專題-四個問題1.分子動理論 2.理想氣體3.氣體實驗定律4.固體液體和熱力學(xué)定律三個可能的計算點

4、：第8頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四第一個問題 分子動理論第9頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四青島市期末考試?yán)砭C試題物理選考34（8分）【物理物理3-3】已知銅的摩爾質(zhì)量M=63.5g，銅的密度是=8.9g/cm3，試估算銅原子的質(zhì)量和銅原子的體積已知NA=6.021023mol-134m=1.6x10-25kg. v=1.7x10-29m3復(fù)習(xí)的目標(biāo)！ （估算類 看精選）第10頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四思考一熱學(xué)的基礎(chǔ)理論的主要內(nèi)容是什么？ 微觀角度：分子動理論 1物質(zhì)是由大量分子組成的 2分子總處在永不停

5、息的無規(guī)則運動中，稱之為分子 熱運動 3分子間同時存在著相互作用的斥力和引力 要點：各自的實驗依據(jù) 布朗運動等用油膜法估測分子的大小.swf第11頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四宏觀角度 ：能量轉(zhuǎn)化和守恒定律 具體應(yīng)用到熱學(xué)問題的是包括物體內(nèi)能的熱力學(xué)第一定律，提供了從宏觀角度研究熱學(xué)問題的理論基礎(chǔ)它表明，從分子動理論出發(fā)可以得到對應(yīng)于分子運動存在著一種新形式的能，即物體的內(nèi)能物體的內(nèi)能改變，可以通過做功和熱傳遞來實現(xiàn)，并遵守?zé)崃W(xué)第一定律第12頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四思考二 請舉出熱學(xué)中屬于描述大量分子整體特征的宏 觀量？ 溫度物體

6、的內(nèi)能氣體的體積和壓強第13頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四 溫度的統(tǒng)計意義物體的溫度是物體內(nèi)部分子熱運動的平均動能的標(biāo)志，它是一個宏觀量因此，溫度是大量分子熱運動的集體表現(xiàn)是含有統(tǒng)計意義的首先，物體內(nèi)部分子熱運動的速率并不是相同的其中速率特別大的和速率特別小的分子數(shù)目很少，而多數(shù)分子的速率處于中間一個范圍內(nèi)只有它們的平均速率，以及由此決定的平均動能與溫度有確定的關(guān)系因此，對個別分子談溫度的高低是沒有意義的溫度只對大量分子有意義第14頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四物體的內(nèi)能的統(tǒng)計意義分子動能和分子勢能所謂“分子動能”是指物體內(nèi)所有分子由于熱

7、運動決定的分子的動能的和“分子勢能”是指物體內(nèi)所有分子由于分子間相互作用的分子力和相對位置決定的勢能的總和而“物體的內(nèi)能”則是這二者之和顯然，對個別分子談內(nèi)能是沒有意義的第15頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四氣體的體積和壓強的統(tǒng)計意義氣體的體積是指氣體內(nèi)所有分子所占有的空間的總和它應(yīng)等于所有氣體分子本身占有的空間和它們的間 隙的總和通常氣體的體積是指氣體所充滿的容器的容積而氣體分子間空隙往往比氣體分子本身占有的空間大得多理想氣體的體積就是在忽略分子本身占有的體積的情況下得到的顯然，談個別氣體分子的體積對于研究氣體的性質(zhì)是沒有意義的而氣體的壓強是大量氣體分子碰撞器壁的宏

8、觀表現(xiàn)談個別分子對器壁的壓強是沒有意義的第16頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四思考三請簡要說明分子力和分子勢能是如何隨分子間距變化的 ？關(guān)于分子力的變化規(guī)律： 分子勢能的變化規(guī)律：第17頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四關(guān)于分子力的變化規(guī)律 1分子間同時存在著相互作用的引力和斥力2分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而減小，隨分子間距的減小而增大但斥力比引力變化得快3分子間相互作用的引力和斥力的合力稱為分子力分子力為零的位置稱為平衡位置，r0=10-10m當(dāng)分子間距大于平衡位置時，分子力表現(xiàn)為引力，直至間距超過10-9m減小到零為止當(dāng)分子間距小

9、于平衡位置直至不能再小時，分子力表現(xiàn)為斥力第18頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四分子勢能的變化規(guī)律 1當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距的增大而增大；當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距的增大而減少2分子勢能存在一個最低點，即在平衡位置處第19頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四第二個問題：理想氣體三個參量：P V T核心公式：PV/T=nR其中n 為物質(zhì)的量R為一常量第20頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四思考一什么氣體可以看做是理想氣體？能嚴(yán)格遵守氣體實驗定律的氣體壓強不太大、溫度不太低（常溫、常壓）的實際氣

10、體微觀模型 ：三點第21頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四理想氣體的內(nèi)能 理想氣體的分子間作用力為零，分子勢能為零，所以理想氣體的內(nèi)能等于分子動能那 么決定一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能的宏 觀標(biāo)志是什么？溫度T第22頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四幾個等值變化過程 （1）絕熱過程（2）等溫過程（3）等容過程（4）等壓過程第23頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四絕熱過程 絕熱一般指封閉氣體的材料絕熱或過程完成得迅速，此過程的特點是熱量Q=0，那么同學(xué)們可以討論當(dāng)一個絕熱氣缸內(nèi)的氣體向外膨脹的過程中，氣體的內(nèi)能如何變化？氣體

11、的溫度如何變化？當(dāng)一個絕熱氣缸內(nèi)的氣體向外膨脹的過程中，氣體的體積變大，氣體對外做功，又因為是絕熱過程，氣體既不吸熱也不向外界放熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，其內(nèi)能減小，氣體的溫度降低第24頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四等溫過程 等溫過程中氣體的溫度保持不變，所以其內(nèi)能不變那么當(dāng)一定質(zhì)量的理想氣體的壓強增大，系統(tǒng)是吸熱還是放熱？因為是等溫過程，所以系統(tǒng)的內(nèi)能不變；根據(jù)玻意耳定律，當(dāng)氣體壓強增大時，氣體的體積變小，外界對氣體做功；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，系統(tǒng)向外界放熱第25頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四等容過程 等容過程的特點是什么？那么當(dāng)一定質(zhì)量的

12、理想氣體的壓強增大，系統(tǒng)是吸熱還是放熱？體積不變，所以做功W=0；根據(jù)查理定律，氣體的壓強增大，則溫度升高，內(nèi)能變大；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，系統(tǒng)從外界吸熱第26頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四等壓過程 等壓過程的特點是什么？那么當(dāng)一定質(zhì)量的理想氣體的體積增大，系統(tǒng)是吸熱還是放熱？壓強不變，根據(jù)蓋呂薩克定律，氣體的體積增大，則溫度升高，內(nèi)能變大；又因為氣體的體積變大，氣體對外界做功；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，系統(tǒng)從外界吸熱第27頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四第三個問題：氣體實驗定律 氣體的三個實驗定律成立的條件是什么？ （1）一定質(zhì)量的氣體，壓強不太

13、大，溫度不太高時（2）控制變量的方法對一定質(zhì)量的某種氣體，其狀態(tài)由p、V、 T三個參量來決定，如果控制T不變，研究p-V間的關(guān)系，即得到玻意耳定律；如果控制V不變，研究p-T間的關(guān)系，即得到查理定律；如果控制p不變，研究V-T間的關(guān)系，即得到蓋呂薩克定律思考一：第28頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四等溫過程玻意耳定律 （1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變 時，壓強和體積的乘積是恒量（2）表達(dá)式： p1V1=p2V2（3）圖像：第29頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四等容過程查理定律 （1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，溫度每升

14、高（或降低） 1，增加（或減少）的壓強等于它0時壓強的1/273一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強和熱力學(xué)溫標(biāo)成正比第30頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四等壓變化蓋呂薩克定律 （1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積和熱力學(xué)溫標(biāo)成正比 （2）表達(dá)式：練習(xí)題： 處理的程序第31頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四第四個問題： 固體液體和熱力學(xué)定律表面張力.swf晶體和非晶體的區(qū)別.swf第32頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四熱力學(xué)第一定律 1.內(nèi)容 如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程,那么外

15、界對物體做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加U.第33頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四2.公式W+Q=U3.符號法則物體吸熱 Q取正熱力學(xué)第一定律 物體放熱 Q取負(fù)物體對外界做功W取負(fù)外界對物體做功W取正第34頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四物體內(nèi)能增加U取正物體內(nèi)能減小U取負(fù)2.公式W+Q=U3.符號法則熱力學(xué)第一定律 第35頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四能量守恒定律1.內(nèi)容 能量即不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其

16、總量不變，叫能量守恒定律。第36頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四能量守恒定律2.公式 E=恒量 E增= E減E初= E末第37頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四能量守恒定律3.說明 能量形式是多種的 各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化。第38頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四能量守恒定律4.第一類永動機不可制成 定義:不消耗能量的機器,叫第一類永動機. 原因:違背了能量守恒定律.第39頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四熱力學(xué)第二定律1.熱傳導(dǎo)的方向性 熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體。 熱量從低溫物

17、體傳遞給高溫物體，必須借助外界的幫助。第40頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四熱力學(xué)第二定律2.機械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化方向性熱機定義：把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器.能量：Q1=W+Q2效率： =W/Q1100%第41頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四熱力學(xué)第二定律2.機械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化方向性機械能可以自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能必須受外界影響或引起外界變化.第42頁，共46頁，2022年，5月20日，23點20分，星期四熱力學(xué)第二定律3.第二類永動機不可制成定義：從單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化的機器。即：效率=100%的機器。原因：違背了熱力學(xué)第二定律，但沒有違背能