2022屆全國新高考物理沖刺復(fù)習(xí)熱學(xué)

2022屆全國新高考物理沖刺復(fù)習(xí)

熱學(xué)

考點二布朗運動與分子熱運動

布朗運動分子熱運動

活動主體固體小顆粒分子

是固體小顆粒的運動，

是比分子大得多的分子是指分子的運動，分子無論

團(tuán)的運動，較大的顆粒大小都做熱運動，熱運動不

區(qū)別

不做布朗運動，但它本能通過光學(xué)顯微鏡直接觀

身的以及周圍的分子仍察到

在做熱運動

都是永不停息的無規(guī)則運動，都隨溫度的升高而變得

共同點

更加劇烈，都是肉眼所不能看見的

布朗運動是由于小顆粒受到周圍分子做熱運動的撞

聯(lián)系

擊力而引起的，它是分子做無規(guī)則運動的反映

特別提醒：(1)擴(kuò)散現(xiàn)象直接反映了分子的無規(guī)則運動，并且可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物

質(zhì)之間.

(2)布朗運動不是分子的運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映.

考點三分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系

一、分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢能Ep=0)

1.當(dāng)〉ro時，分子力為引力，當(dāng)，?增大時，分子力做負(fù)功，分子勢能增加.

2.當(dāng),y”時，分子力為斥力，當(dāng)/?減小時，分子力做負(fù)功，分子勢能增加.

3.當(dāng)r=m時，分子勢能最小.

二、判斷分子勢能變化的兩種方法

(1)根據(jù)分子力做功判斷.分子力做正功，分子勢能減小；分子力做負(fù)功，分子勢能增加.

(2)利用分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷.但要注意此圖線和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線形

狀雖然相似但意義不同，不要混淆.

考點四物體的內(nèi)能

1.物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較

內(nèi)能機(jī)械能

物體中所有分子熱運動物體的動能、重力勢能和彈性

定義

動能與分子勢能的總和勢能的統(tǒng)稱

決定與物體的溫度、體積、物跟宏觀運動狀態(tài)、參考系和零

因素態(tài)和分子數(shù)有關(guān)勢能點的選取有關(guān)

量值任何物體都有內(nèi)能可以為零

測量無法測量可測量

微觀分子的運動和相互宏觀物體的運動和相互作用的

本質(zhì)

作用的結(jié)果結(jié)果

運動

熱運動機(jī)械運動

形式

聯(lián)系在一定條件下可以，相互轉(zhuǎn)化，能的總量守恒

2.內(nèi)能和熱量的比較

內(nèi)能熱量

是狀態(tài)量，狀態(tài)確定系統(tǒng)的

是過程量，它表示由于熱傳

內(nèi)能隨之確定.一個物體在

區(qū)別遞而引起的內(nèi)能變化過程

不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)

中轉(zhuǎn)移的能量

能

在只有熱傳遞改變物體內(nèi)能的情況下，物體內(nèi)能的改變量

聯(lián)系

在數(shù)值上等于物體吸收或放出的熱量.

3.分析物體的內(nèi)能問題應(yīng)當(dāng)明確以下幾點

(1)內(nèi)能是對物體的大量分子而言的，不存在某個分子內(nèi)能的說法.

(2)決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、分子數(shù)，還與物態(tài)有關(guān)系.

(3)通過做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能.

(4)溫度是分子平均動能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動能相同.

第二節(jié)固體、液體和氣體

【基本概念、規(guī)律】

一、固體

1.分類：固體分為晶體和非晶體兩類.晶體分單晶體和多晶體.

2.晶體與非晶體的比較

單晶體多晶體非晶體

外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則

熔點確定確定不確定

物理

各向異性各向同性各向同性

性質(zhì)

典型玻璃、蜂

石英、云母、食鹽、硫酸銅

物質(zhì)蠟、松香

有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成彳〈同的形

形成

態(tài).同一物質(zhì)可能以晶體和非晶創(chuàng)&兩種不同的

與

形態(tài)出現(xiàn)，有些非晶體在一定條由卜下可以轉(zhuǎn)化

轉(zhuǎn)化

為晶體

二、液體

1.液體的表面張力

(1)作用：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢.

(2)方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直.

(3)大?。阂后w的溫度越高，表面張力越??；液體中溶有雜質(zhì)時，表面張力變?。灰后w的密度越大，表

面張力越大.

2.液晶的物理性質(zhì)

(1)具有液體的流動性.

(2)具有晶體的光學(xué)各向異性.

(3)在某個方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的.

三、飽和汽濕度

1.飽和汽與未飽和汽

(1)飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽.

(2)未飽和汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽.

2.飽和汽壓

(1)定義：飽和汽所具有的壓強(qiáng).

(2)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān).

3.濕度

(1)絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng).

(2)相對濕度：空氣的絕對濕度與同一溫度下水的飽和汽壓之比.

(3)相對濕度公式

水蒸氣的實際壓強(qiáng)

相對濕度=("/(jo%).

同溫度水的飽和汽壓Ps

四、氣體

1.氣體分子運動的特點

(1)氣體分子間距較大，分子力可以忽略，因此分子間除碰撞外不受其他力的作用，故氣體能充滿它能

達(dá)到的整個空間.

(2)分子做無規(guī)則的運動，速率有大有小，且時刻變化，大量分子的速率按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分

布.

(3)溫度升高時，速率小的分子數(shù)減少，速率大的分子數(shù)增加，分子的平均速率將增大，但速率分布規(guī)

律不變.

2.氣體實驗三定律

玻意耳定律查理定律蓋一呂薩克定律

質(zhì)量一定，質(zhì)量一定，質(zhì)量一定，

條件

溫度不變體積不變壓強(qiáng)不變

包=11Vi_Ti

表達(dá)式P\V\=P2%

P2T1V2~T2

PI\I[/[/

圖象

0V0T0T

五、理想氣體狀態(tài)方程

1.理想氣體

(1)宏觀上講，理想氣體是指在任何溫度、任何壓強(qiáng)下始終遵從氣體實驗定律的氣體.實際氣體在壓強(qiáng)

不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體.

(2)微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為

都是可以被壓縮的空間.

2.理想氣體的狀態(tài)方程

(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時，壓強(qiáng)跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變.

(2)公式：嘴=第或竿=C(C是與p、V、T無關(guān)的常量).

【重要考點歸納】

考點一固體和液體的性質(zhì)

1.晶體和非晶體

(1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性.

(2)只要是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體.

(3)只要是具有確定熔點的物體必定是晶體，反之，必是非晶體.

2.液體表面張力

(1)形成原因：表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力.

(2)表面特性：表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜，分

子勢能大于液體內(nèi)部的分子勢能.

(3)表面張力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線.

(4)表面張力的效果：表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條

件下，球形的表面積最小.

(5)表面張力的大?。焊吔缇€的長度、液體的種類、溫度都有關(guān)系.

考點二氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計算

1.產(chǎn)生的原因

由于大量分子無規(guī)則地運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上

的壓力叫做氣體的壓強(qiáng).

2.決定因素

(1)宏觀上：決定于氣體的溫度和體積.

(2)微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度.

3.平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法

(1)液片法：選取假想的液體薄片一(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程,

消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng).

(2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡

方程，求得氣體的壓強(qiáng).

(3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等.

4.加速運動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法

1.選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解.

考點三氣體狀態(tài)變化的圖象問題

—特點示例

pV=C7(其中C為恒量)，

等溫即pV之積越大的等溫線

p-v

過程溫度越高，線離原點越1

0V

遠(yuǎn)

P

p=CT^,斜率&=CT,,4北

1

P-V/.*?

即斜率越大，溫度越高0T『1/V

P=yT,斜率&=￡,即P

等容/小

P-T

過程0

斜率越大，體積越小y2V匕

ccVz

等壓V^~T,斜率％=萬,即

V-T

過程

斜率越大，壓強(qiáng)越小0P2Vpl

2.氣體狀態(tài)變化圖象的應(yīng)用技巧

(1)求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題，應(yīng)當(dāng)明確圖象上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它

對應(yīng)著三個狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程.

(2)在u—r圖象(或圖象)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線

的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(qiáng)(或體積)越??；斜率越小，壓強(qiáng)(或體積)越大.

考點四理想氣體狀態(tài)方程與實驗定律的應(yīng)用

1.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律的關(guān)系

"溫度不變：P1V|=P2V2玻意耳定律

P|V1P2V2J體積不變：牛=%查理定律

T、L112

1112

、壓強(qiáng)不變：弗考蓋一呂薩克定律

2.幾個重要的推論

⑴查理定律的推論：Ap=料丁

(2)蓋一呂薩克定律的推論：AV=^AT

(3)理想氣體狀態(tài)方程的推論：喏=嘴+5￡+……

3.應(yīng)用狀態(tài)方程或?qū)嶒灦山忸}的一般步驟

(1)明確研究對象，即某一定質(zhì)量的理想氣體；

(2)確定氣體在始末狀態(tài)的參量0、%、及02、丫2、72；

(3)由狀態(tài)方程或?qū)嶒灦闪惺角蠼猓?/p>

(4)討論結(jié)果的合理性.

第三節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒

【重要考點歸納】

考點一對熱力學(xué)第一定律的理解及應(yīng)用

1.熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方式改變內(nèi)能的過程是等效的，而且給出了內(nèi)能的

變化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系.

2.對公式AU=Q+W符號的規(guī)定

符號WQ\u

+外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加

—物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少

3.幾種特殊情況

(1)若過程是絕熱的，則。=0,W=AU,外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加量.

(2)若過程中不做功，即W=0,則。=AU,物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量.

(3)若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即At/=0,則卬+。=0或卬=一(2.外界對物體做的功等于物體

放出的熱量.

特別提醒：(1)做功與熱傳遞在改變內(nèi)能的效果上是相同的，但是從運動形式、能量轉(zhuǎn)化的角度上看

是不同的：做功是其他形式的運動和熱運動的轉(zhuǎn)化，是其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；而熱傳遞則是熱

運動的轉(zhuǎn)移，是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.

(2)氣體向真空中膨脹不做功.

(3做功看體積：體積增大，氣體對外做功，W為負(fù)；體積縮小，外界對氣體做功，W為正.

(4)與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時Q=0.

(5)由于理想氣體沒有分子勢能，所以當(dāng)它的內(nèi)能變化時，主要體現(xiàn)在分子動能的變化上，從宏觀上看

就是溫度發(fā)生了變化.

考點二對熱力學(xué)第二定律的理解

1.在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地”、“不產(chǎn)生其他影響”的涵義

(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助.

(2廠不產(chǎn)生其