高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 选修3-3

高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 选修3-3内容摘要：

1、系统知识 明晰备考考什么本专题考查的主要内容有分子大小、分子质量等微观量的估算；对布朗运动的现象、实质的理解；分子力的特点、模型及宏观体现；内能及其变化规律、热力学第一、二定律的理解与计算；固体、液体的性质；气体状态参量的微观解释，气态方程及气体实验定律。 怎么考本专题考点比较分散，主要侧重于分子动理论、微观量的估算及气体实验定律的应用，高考中各种题型都有，以填空题为主，难度中等偏下，预计2013 年高考仍将以热力学定律、气体状态方程的应用、分子动理论为重点进行考查。 怎么办复习时要注意对基本概念和规律的理解和记忆，理解宏观量和微观量的联系及微观量的估算原理，加强对热力学第一、二定律及气体实验定律 2、的应用等方面的针对训练。 分子动理论与微观量的估算(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 1(2012苏州模拟 )(1)下列说法正确的是 _。 A布朗运动是液体分子的无规则运动B物体的温度升高时，其分子平均动能增大C分子间距离逐渐增大时，分子势能逐渐减小D分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小(2)空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。 某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V103 知水的密度 0 3 kg/尔质量 M0 2 kg/伏加德罗常数 0 23。 试求：( 结果均保留一位有效数字)该液化水中含有水分子的总数 3、N；一个水分子的直径 d。 思路点拨解答本题时应注意以下三点：(1)温度与分子平均动能的关系；(2)分子势能变化与分子力做功的关系；(3)估算液体分子直径应建立球模型。 解析 (1)布朗运动研究的是液体中悬浮颗粒的运动，A 错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，B 正确；分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小，D 正确；若分子间表现为引力，分子间距增大，分子力做负功，分子势能逐渐增大，C 错误。 (2)水的摩尔体积为 0 5 m3/水分子数为：N 10 25个立水分子的球模型有 6得水分子直径 d m410 10 60 023答案 (1)2) 310 25 个410 10 4、m(掌握类题通法 )【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1油膜法测分子直径的原理用 V 表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，用 S 表示单分子油膜的面积，用 D 表示分子的直径，则：D。 算微观量的两种模型(1)球体模型：一般适用于固体、液体，认为分子为一个个球体，体积 d3，d 为16分子直径。 (2)立方体模型：一般适用于气体，认为一个分子占据的空间为一个立方体，体积V0d 3， d 为平均分子间距。 3说明分子永不停息地做无规则运动的两个实例(1)布朗运动：研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒。 运动特点：无规则、永不停息。 相关因素：颗粒大小，温度。 物理意义：说明液体或气体分子做永不停息地无 5、规则的热运动。 (2)扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象。 产生原因：分子永不停息地做无规则运动。 4分子间的相互作用力与分子势能(1)分子力：定义：分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，分子力是引力和斥力的合力。 分子力与分子间距离的关系如图 61 所示。 规律：引力和斥力均随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得 图 61更快；都随分子间距离的减小而增加，但斥力增加得更快。 (2)分子势能：分子力做功与分子势能变化的关系：当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增加。 分子势能变化曲线如图 62 所示，rr 0 时分子势能具有最小值。 图 62二、方法技巧要用好1固体、液体分子 6、微观量的计算(估算)(1)分子数 N NA。 )分子质量的估算方法：每个分子的质量为。 )分子体积(分子所占空间 )的估算方法：每个分子的体积(分子所占空间 ) ，其中 为固体或液体的密度。 0)分子直径的估算方法：把固体、液体分子看成球形，则分子直径 d ；把固体、液体分子36 36 d。 3体分子微观量的估算方法(1)物质的量 n ，V 为气体在标况下的体积，单位是升。 )分子间距的估算方法：设想气体分子均匀分布，每个分子占据一定的体积。 假设为立方体，分子位于每个立方体的中心，每个小立方体的边长就是分子间距；假设气体分子占有的体积为球体，分子位于球体的球心，则分子间距离等于每个球体的直径。 三、易 7、错易混要明了用 只能估算固体和液体分子的体积，若用于气体，则求出的是平均每个分子力学定律固体、液体性质(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 2(2012江苏高考 )(1)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有_。 A水黾可以停在水面上B叶面上的露珠呈球形C滴入水中的红墨水很快散开D悬浮在水中的花粉做无规则运动(2)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。 从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的_增大了。 该气体在温度 2 时的分子速率分布图象如图63 甲所示，则 填“大于”或“小于”)T 2。 (3)如图乙所示，一定质量的理想气体从状态 A 经等压过程到状态 B。 此过程中，气体压强 p0 8、 5收的热量 Q0 2J，求此过程中气体内能的增量。 图 63思路点拨解答本题时应注意以下三点：(1)液体表面张力的作用效果。 (2)气体分子速率分布规律与温度的关系。 (3)热力学第一定律中 W、Q、U 的符号规则。 解析 (1)水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力，A 正确；叶面上的露珠呈球形也是由于水的表面张力，B 正确；滴入水中的墨水很快散开是扩散现象，C 错误；悬浮在水中的花粉由于水分子撞击的不平衡性做布朗运动，D 错误。 (2)密闭在钢瓶中的理想气体的体积不变，当温度升高时，分子的平均动能增大，单位面积受到撞击的分子数不变，但每次撞击的作用力变大，所以压强增大；当温度升高时，气体分子的平均 9、速率会增大，大多数分子的速率都增大，所以波峰应向速率大的方向移动，即 1。 (3) ，对外做的功 Wp( A)U QW，解得 U0 2J。 答案 (1)2) 平均动能 小于(3)0 2 J(掌握类题通法 )【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1晶体和非晶体比较 晶体单晶体 多晶体 非晶体形状 规则 不规则 不规则熔点 固定 固定 不固定特性 各向异性 各向同性 各向同性2热力学第一定律公式 U QW 符号的规定物理量 功 W 热量 Q 内能的改变 ”外界对物体做功 物体从外界吸收热量 物体的内能增加取负值“”物体对外界做功 物体向外界放出热量 物体的内能减少3热力学第二定律的两种表述(1)不可能 10、使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。 (2)不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化。 二、方法技巧要用好(1)应用热力学第一定律时，要注意各符号正负的规定，并要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递。 不能认为物体吸热(或对物体做功)，物体的内能一定增加。 (2)若研究物体为气体，对气体做功的正负由气体的体积决定，气体体积增大，气体对外做功，W 为负值；气体的体积减小，外界对气体做功，W 为正值。 气体实验定律与理想气体状态方程(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 3(2011新课标全国卷 )如图 64 所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长 6 11、水银柱，中间封有长 .6 空气柱，上部有长 44 水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。 已知大气压强为6 果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。 封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。 破题关键点(1)转动前，管口向上时空气柱的压强如何表示。 请写出表达式。 (2)玻璃管绕底端转动过程中，水银柱和空气柱的长度如何变化。 请写出管口 图 64竖直向下时，空气柱和水银柱长度大小关系式及空气柱压强关系式。 (3)管口再次竖直向上时，上端水银柱的长度是多少。 请写出此时空气柱的压强。 解析 设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为p1p 0 式中， 和 璃管开 12、口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。 设此时开口端剩下的水银柱长度为 x，则，p 2gxp 0 式中，p 2为管内空气柱的压强。 由玻意耳定律得p 2(式中，h 是此时空气柱的长度，S 为玻璃管的横截面积。 由式和题给条件得h12 从开始转动一周后，设空气柱的压强为 p3p 0由玻意耳定律得p 3() 式中，h是此时空气柱的长度。 由式得h9.2 答案 12 9.2 (掌握类题通法 )【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1理想气体是指严格遵守气体实验定律的气体(1)理想气体是一种经科学地抽象而建立的理想化模型，实际上不存在。 (2)实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大、 13、温度不太低时都可当作理想气体来处理。 2气体的三个实验定律都是理想气体状态方程的特例理想气体状态方程 )当 2 时， p 2意耳定律)(2)当 2 时， (查理定律)当 p1p 2 时， (盖吕萨克定律)2法技巧要用好1应用气体实验定律或气体状态方程解题的步骤(1)选对象根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定。 (2)找参量找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组 p、V、T 数值或表达式，压强的确定往往是个关键，常需结合力学知识( 如力的平衡条件或牛顿运动定律) 才能写出表达式。 (3)认过程过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定。 认清变化过程是正确选用物理规律的前提。 (4)列方程根据研究对象状态变化的具体方式，选用气体方程或某一实验定律，代入具体数值，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。 2解决多汽缸问题的方法两个或多个汽缸封闭着几部分气体，并且汽缸之间相互关联的问题，解答时应分别研究各部分气体，找出它们各自遵循的规律，并写出相应的方程，还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式，最后联立求解。