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人教版高中物理选修3-3课件第十一章第2课时固体、液体与气体


热点二表面张力现象的理解 1.正确理解浸润和不浸润 当水与玻璃板接触时,接触处形成一个附着层,附着 层中的水分子受到玻璃分子的吸引比水内部水分子 的吸引强,结果附着层中的水分子比内部更密,这时 在附着层就出现了水分子相互推斥的作用,使和玻 璃接触的水面有扩展的趋势,因而形成浸润现象. 当水和石蜡接触时,在接触处形成一个附着层,附着 层中的水分子受到石蜡分子的吸引比水内部水分子 的吸引弱,结果附着层中的水分子比内部稀疏,这时 在附着层就出现了和表面张力相似的收缩力,使和石 蜡接触的水面有缩小的趋势,因而形成不浸润现象.
解析由动态平衡概念可知A正确.在一定温度下,饱 和汽的密度是一定的,它随着温度升高而增大,B正确. 一定温度下的饱和汽压与体积无关,C错.饱和汽压随 温度升高而增大,原因是:温度升高时,饱和汽的密度 增大,温度升高时,气体分子平均速率增大.理想气体 状态方程不适用于饱和汽,饱和汽压和绝对温度的关 系不成正比,饱和汽压随温度的升高而增大,增大的比 线性关系更快,D错. 答案AB
湿度=||×水1蒸00气%,的实际压强 同温度下的饱和汽压
同温度下的饱和汽压
这是常见的误区.正确计算相对湿度的方法是:相对
湿度=
水蒸气的实际压强 同温度下的饱和汽压 .
3.湿度、饱和汽压与温度、体积的关系 空气的绝对湿度是指空气中所含水蒸气的压强,它 与温度、体积无关.水的饱和汽压与温度有关,与体 积无关.空气的绝对湿度要小于水的饱和汽压.因为 相对湿度=,而空水气蒸的气绝的实 对际湿压度强
(2)应用 ①利用液晶上加电压时,旋光特性消失,实现显示功 能,如电子手表、计算器、微电脑等. ②利用温度改变时,液晶颜色会发生改变的性质来测 温度. 特别提示 1.同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是 非晶体. 2.晶体中的单晶体具有各向异性,但不是在各种物理 性质上都表现出各向异性.
二、气体
(2)理想气体的状态方程
一定质量的理想气体状态方程:或
. pV 恒量
T
p1V1 p2V2
T1
T2
气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的
特例.
三、饱和汽、湿度
1.饱和汽与未饱和汽
(1)饱和汽:与液体处于___动__态平衡的蒸汽. (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.湿度 (1)定义:空气的干湿程度. (2)描述湿度的物理量 ①绝对湿度:空气中所含水蒸汽的压强. ②相对湿度:空气的___绝__对__湿__度与同一温度下水的饱 和汽压的百分比.
图2图3
2.一定质量的气体不同图象的比较
类别 图线
特点
pV=CT(其中C为恒量),即 p—V pV之积越大的等温线温度
越高,线离原点越远
p 1 V
p CT 1 ,斜 率k CT , V
即 斜率 越 大,温 度越 高
p—T
p C T, 斜 率k C ,
V
V
即 斜 率 越 大, 体 积 越 小
p1 p2
V1 V2
___T_1___T_2____ ____T_1___T_2____
图象
特别提醒 在应用气体图象分析问题时,一定要看清纵、横坐 标所代表的物理量.同时要注意横坐标表示的是摄 氏温度还是热力学温度. 2.理想气体状态方程 (1)理想气体:气体实验定律都是在压强不太大(相 对大气压强)、温度不太低(相对室温)的条件下总 结出来的.当压强很大,温度很低时,计算结果与实 际测量结果有很大的差别.我们把在任何温度、任 何压强下都遵从气体实验定律的气体叫做理想气体.
变式练习3若已知大气压强为p,在图6中各装置均 处于静止状态,求被封闭气体的压强.
图6 解析在甲图中,以高为h的液柱为研究对象,由二力 平衡知 p气S=-ρ ghS+p0S
所以p气=p0-ρgh
由图乙中,以B液面为研究对象,由平衡方程F上=F下有:
pAS+phS=p0S
p气=pA=p0-ρgh
在图丙中,仍以B液面为研究对象,有
2.毛细现象产生的根本原因是什么 当毛细管插入浸润液体中时,附 着层里水分子的推斥力使附着层 沿管壁上升,如图1所示,这部分 液体上升引起液面弯曲,呈凹形弯 月面使液体表面变大,与此同时, 由于表面层的表面张力的收缩作图1 用,管内液体也随之上升,直到表面张力向上的拉伸 作用与管内升高的液体的重力相等时即达到平衡, 液体停止上升,稳定在一定的高度.利用类似的分 析,也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的现象.
封闭的气体压强.圆板在竖直方向上合外力为零,有
p0S+Mg=(pS/cosθ)cosθ,由此可得p=p0+Mg/S.
答案p0+Mg/S
方法提炼 1.封闭气体有两种情况:一是平衡状态系统中的封闭 气体,二是变速运动系统中的封闭气体. 2.封闭气体压强的计算方法:选与气体接触的液柱(或 活塞、汽缸)为研究对象,进行受力分析;再根据运动 状态列出相应的平衡方程或牛顿第二定律方程,从而 求出压强.
2.液体的表面张力 (1)作用:液体的表面张力使液面具有___收__缩的趋势. (2)方向:表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分 界线___垂__直. (3)大小:液体的温度越高,表面张力越___小;液体中 溶有杂质时,表面张力变__;小液体的密度越大,表面 张力越___大. 3.液晶 (1)物理性质 ①具有液体的流动性 ②具有晶体的光学各向___异性 ③在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一 方向看,分子的排列是杂乱无章的.
4 10 4 Pa
TA
TD
(2)p—T图象及A、B、C、D各个状态如下图所示
V=C
V C T, 斜率k C ,
p
p
即斜率越大, 压强越小
举例
热点四饱和汽与未饱和汽的几个问题的辨析 1.正确理解饱和汽与未饱和汽与实验定律的关系 认为饱和汽也遵循气体实验定律是读者常见的误 区.实际上,只有不饱和汽遵循气体实验定律,而饱 和汽不遵循气体实验的定律. 2.注意相对湿度与相对误差的区别 把相对湿度计算与相对误差的计算混淆,认为相对
高中物理课件
(金戈铁骑 整理制作)
第2课时固体、液体与气体 考点自清
一、物态和物态变化
1.固体
单晶体
多晶体
非晶体
外形
_规__则__
不规则
不规则
熔点
确定
_确__定__
不确定
物理性质 _各__向__异__性__ 各向同性
各向同性
典型物质 石英、云母、食盐、硫酸铜 玻璃、蜂蜡、松香
形成与 转化
有的物质在不同条件下能够形成不同的形态.同 一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现, 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
图7 (1)求状态A的压强. (2)请在图乙画出该状态变化过程的p—T图象,并分 别标出A、B、C、D各个状态,不要求写出计算过程.
思路点拨读出V—T图上各点的体积和温度,由理想
气体的状态方程即可求出各点对应的压强.
解析(1)据理想气体的状态方程得: pAVA pDVD
pA

pDVDTA VATD
热点三有关图象的处理方法 1.利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质量、 不同温度的两条等温线,不同体积的两条等容线, 不同压强的两条等压线的关系. 例如:如图2中,V1对应虚线为等容线,A、B是与T2、 T1两线的交点,可以认为从B状态通过等容升压到A 状态,温度必然升高,所以T2>T1. 又如图3所示,A、B为等温线,从B状态到A状态压强 增大,体积一定减小,所以V2<V1.
— 选取研究对象
分析受力
— 重点求出气体压强产生的力
列平衡方程,可能是 牛顿第二定律方程
求压强
解析对圆板进行受力分析:重力 Mg,大气压的作用力p0S,封闭气体 对它的作用力容器pS侧,壁
cos 的作用力F1和F2,如右图所示.由于不需要求出侧壁的 作用力,所以只考虑竖直方向合外力为零,就可以求被
pA+ρghsin60°=pB=p0
所以p气=pA=
p0
3 gh
2
在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得
pAS=(p0+ρgh1)S 所以p气=pA=p0+ρgh1
答案甲:p0-ρ gh乙:p0-ρ gh丙:
丁:p0+ρ gh1
3
p0 gh
2
题型4气体实验定律的图象问题 【例4】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7甲所示,若状态D的压强是 2×104Pa.
变式练习2关于饱和汽压和相对湿度,下列说法正 确的是() A.温度相同的不同饱和汽,饱和汽压都相同 B.温度升高时,饱和汽压增大 C.在相对湿度相同的情况下,夏天比冬天的绝对湿 度大 D.饱和汽压和相对湿度都与体积无关
解析在一定温度下,饱和汽压是一定的,饱和汽压 随温度的升高而增大,饱和汽压与液体的种类有关,与 体积无关.空气中所含水蒸气的压强,叫做空气的绝对 湿度;相对湿度=夏水天蒸的气饱的和实汽际 压 强,
图4 A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏 B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密 C.附着层Ⅰ内分子的分布比液体内部密 D.附着层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏
解析表面层内的分子比液体内部稀疏,分子间表现 为引力,这就是表面张力,A正确,B错误;浸润液体的 附着层内的液体分子比液体内部的分子密集,不浸润 液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子稀疏, 而附着层Ⅰ为浸润液体,附着层Ⅱ为不浸润液体,故 C、D均正确. 答案ACD
同温度下的饱和汽压
与水的饱和汽压都与体积无关,故相对湿度与体积 无关;因饱和汽压与温度有关,故相对湿度与温度有 关;在绝对湿度P1不变而降低温度时,由于水的饱和 汽压减小会使空气的相对湿度增大.居室的相对湿 度以40%~60%较适宜.
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