高三一轮复习学案--选修3-3物态变化与热力学定律

高三一轮复习学案--选修3-3物态变化与热力学定律

江苏省丰县顺河中学高三物理组编写

审核：付仁海

学习内容 学习目标 学习重点 学习难点 学法指导

第十章 热力学定律考点 1.物态和物态变化 I 考点 2.知道热力学第一定律的内容，会讨论物体内能的变化情况 I 考点 3.能够运用所学知识分析解决有关的热现象 热力学第一定律，物体内能的变化 热力学第一定律，物体内能的变化 1.根据物体内能的组成来分析。 2.根据能量守恒定律，热力学第一定律来分析。

导

学

过

程

自 主 空 间

一、先学后教 自学质疑一、固体 (一)晶体和非晶体 项目 外形 物理性质 熔点 典型物质 有一定的 石英、 、 、硫酸铜 无一定的 玻璃、 、 单晶体 非晶体

晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。 (二)多晶体和单晶体 项目 结构 外形 物理性质 熔点 (三)晶体的微观结构 组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)是依照一定的 在空间中 附近不停地做微小的 列的；微粒的热运动特点表现为在 二、液体 (一)表面张力 如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是 它的作用是使液体面绷紧，所以叫液体的表面张力。 (二)液晶 1.液晶的物理性质：液晶具有液体的 ，又具有晶体的 2.液晶分子的排列特点：液晶分子的位置 ，但排列是 的。 三、热力学第一定律 (1)内容：_ __ (2)表达式：_ _ (3)符号法则： 的排 . 单晶体 整个物体就是一个 多晶体 由许多 成 (单晶体)杂乱集合而

,

。

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做功 W 取正值“+” 取负值“-”

热量 Q

内能的改变 U

4.能的转化和守恒定律____________________ _ 5.第一类永动机违背

二、合作探究

交流展示

考点 1、物态变化 例 1、(2010·新课标全国卷)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( ) A. 金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B. 晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的 C. 单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D. 单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的 【变式训练 1】在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接触其上一点， 蜡熔化的范围如图甲乙丙所示，而甲、乙、丙三种液体在熔解过程中温度随加热 时间变化的关系如下图丁所示

下列说法正确的是( ) A.甲、乙为非晶体，丙是晶体 B.甲、丙为晶体，乙是非晶体 C.甲、丙为非晶体，丙是晶体 D.甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 考点 2:关于物体的内能及内能变化――热力学第一定律 例 2.如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容

器 中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞 施以一竖直向下的压力 F,使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若 忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( ) A.温度升高，压强增大，内能减少 B.温度降低，压强增大，内能减少 C.温度升高，压强增大，内能增加 D.温度降低，压强减小，内能增加 【变式训练 2】如图所示，固定容器及可动活塞 P 都是绝热的， 中间有一导热的固定隔板 B, B 的两边分别盛有气体甲和乙,现将 活塞 P 缓慢地向 B 移动一段距离， 已知气体的温度随其内能的增 加而升高,在移动 P 的过程中( ) A.外力对乙做功；甲的内能不变。B.外力对乙做功；乙的内能不变。 C.乙传递热量给甲；乙的内能增加。 D.乙的内能增加；甲的内能不变。

三、迁移运用

当堂达标

1.(09 年重庆卷)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程 中瓶内空气(不计分子势能) ( ) 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.下列说法中正确的是 ( )2

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A.物体吸热后温度一定升高 B.物体温度升高一定是因为吸收了热量 C.0℃的冰化为 0℃的水的过程中内能不变 D.100℃的水变为 100℃的水汽的过程中内能增大 3.如图所示的绝热容器，把隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡 ( ) A.气体对外做功，内能减少，温度降低 B.气体对外做功，内能不变，温度不变 C.气体不做功，内能不变，温度不变，压强减小 D.气体不做功，内能减少，压强减小 4.(09 年江苏卷物理) (1)若一气泡从湖底上升到湖面的 过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体， 下列说法正确的是 。 (填写选项前的字母) (A)气体分子间的作用力增大 (B)气体分子的平均速率增大 (C)气体分子的平均动能减小 (D)气体组成的系统地熵增加 (2)若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界 做了 0.6J 的功， 则此过程中的气泡 (填“吸收”或“放出”) 的热量是 J。 气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了 0.1J 的功，同时吸收了 0.3J 的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J。

四、复习巩固 当堂小结1.如图所示，导热气缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可以自由滑动且 不漏气，活塞下挂一个砂桶，桶内装满砂子时，活塞恰好静止。现在把砂桶底部 钻一个小洞，细砂缓慢流出，并缓慢降低气缸外部环境温度，则 ( ) A.气体压强增大，

内能可能不变 B.气体对外界作功，气体温度可能降低 C.气体体积减小，压强增大，内能一定减小 D.外界对气体作功，气体内能一定增加 2.做功和热传递都能够改变物体的内能。在下列改变物体内能的方法中，属 于做功过程的是( ) A.燃气炉火上的壶水逐渐升温的过程 B.柴油机气缸内气体被压缩的过程 C.物体在阳光下被晒热的过程 D.把烧红的铁块投入水中使铁块温度降低的过程 3.一定质量的气体从外界吸收了 2.6×105J 的热量，内能增加了 4.2×105J。这 个过程是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少功？

2011 高考真题1、 (2011 全国卷 1).关于一定量的气体，下列叙述正确的是 A.气体吸收的热量可以完全转化为功 B.气体体积增大时，其内能一定减少

C.气体从外界吸收热量，其内能一定增加 D.外界对气体做功，气体内能可能减少 2、 (2011 全国理综)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是( ) A 若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 B 若气体的内能不变，其状态也一定不变3

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C 若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大 D 气体温度每升高 1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关 E 当气体温度升高时，气体的内能一定增大 3、 (2011 广东).图 4 为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N 两筒间密闭了 一定质量的气体，M 可沿 N 的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换， 在 M 向下滑动的过程中( ) A.外界对气体做功，气体内能增大 B.外界对气体做功，气体内能减小 C.气体对外界做功，气体内能增大 D.气体对外界做功，气体内能减小 (2011 山东) 4、 2011 山东)人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正 ( 确的是( ) a.液晶的分子势能与体积有关 c.温度升高，每个分子的动能都增大 的作用 (2)气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡 A 内充有理想气体，通过细玻璃管 B 和水银压强计相连。开始时 A 处于冰水混合物中，左管 C 中水银面在 O 点处，右 管 D 中水银面高出 O 点 h1 =44cm。 (已知外界大气压为 1 个标准大气压，1 标准大气压相当于 76cmHg) 于 76cmHg) (1)求恒温槽的温度 (2)此过程 A 内气体内能 小”,气体不对外做功，气体将 ) 或者“放热”) 5、(2011 江苏 、 江苏)(1)如题 12A-1 图所示，一淙用的“永动机”转轮由 5 根轻杆和转轴 构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片 因伸展面“划水” ,推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能 较长时

间转动。下列说法正确的是 A.转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量 B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C.转动的叶片不断搅动热水，水温升高 D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热 量 (2)如题 12A-2 图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定 质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为 P0。 现对气缸缓慢加热，气体吸收热量 Q 后，体积由 V1 增大 为 V2。 则在此过程中， 气体分子平均动能_________(选增 “增大”“不变”或“减小”),气体内能变化了_____________。 、 (填“增大”或“减 (填“吸热” b.晶体的物理性质都是各向异性的 d.露珠呈球状是由于液体表面张力

课后反思

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热力学定律

规律 整齐 一定的平衡位置 振动 引力 流动性 各向异性 无序 有序 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

外界对物体做功，物体体积减小，W取正值；物体对外界做功，物体体积增大，W取负值．物体吸收热量，Q取正值；物体放出热量，Q取负值．物体内能增加，ΔU取正值，物体内能减少，ΔU取负值

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，不同形式的能可以相互转化。

能量守恒

合作探究 交流展示：

例1、解析：玻璃是非晶体，选项A错误；多晶体和非晶体是各项同性的，选项D错误． 答案：BC 变式训练：

变式1解析：由图甲乙丙可知：甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁可知：甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙是非晶体．其中甲为多晶体，丙为单晶体． 答案：BD