专题06 热学【考点串讲PPT】2023-2024学年高二物理下学期期末考点大串讲（人教版2019）

这是一份专题06 热学【考点串讲PPT】2023-2024学年高二物理下学期期末考点大串讲（人教版2019），共27页。PPT课件主要包含了知识清单，核心素养提升，分子的热运动等内容，欢迎下载使用。

考点1 分子动理论、内能、固体和液体及热力学定律
（1）实验证据①扩散现象：不同种物质能够彼此进入对方的现象。由物质分子的无规则运动产生。温度越高，扩散越快。②布朗运动：液体内悬浮的微粒永不停息的无规则运动，微粒越小、温度越高，运动越剧烈。（反映了液体分子的无规则运动，但并非液体分子的无规则运动）（2）热运动：分子永不停息的无规则运动叫作热运动。温度升高，热运动剧烈程度增加，分子平均速率增大，但不是每个分子的速率都变大。
2. 估算分子直径（间距）的两种模型
3．分子力曲线与分子势能曲线
（1）分子距离在平衡距离r0处分子势能最小。（2）分子距离在大于平衡距离和小于平衡距离时其分子势能将增。（3）分子距离在小于平衡距离时，斥力大于引力，分子势能表现为斥力，最大值在零距离处。（4）分子距离在大于平衡距离时，引力大于斥力，分子势能表现为引力，无穷远处为0。（5）分子距离在无穷远处引力和斥力都为零,引力引起的势能最大。（6）分子距离在无穷近处引力和斥力最大,斥力引起的势能最大。
4．温度和气体压强的微观意义
（1）温度①分子的速率分布特点：分子数随速率的增大呈“中间多、两头少”的分布，温度升高，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，但某个分子的速率可能变小。 ②温度是分子热运动平均动能的标志，相同温度下不同物体的分子平均动能相同，但分子平均速率一般不同。③温度越高，分子的平均动能越大，内能不一定越大。
（1）对晶体、非晶体特性的理解
【特别提示】①单晶体的物理性质具有各向异性，但并非每种晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性。②有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体，比如金刚石和石墨。
①液体表面张力：使液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切。②浸润与不浸润：一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系，浸润和不浸润也是分子力的表现。③毛细现象：浸润液体在细管中上升、不浸润液体在细管中下降的现象。（3）液晶是一种特殊的物质，既具有流动性，又在光学等物理性质上表现出各向异性。
（1）ΔU＝Q＋W的正负号法则（2）热力学第二定律的理解：关键是“自发性”或“不引起其他影响”。即热量可以由低温物体传递到高温物体，也可以从单一热库吸收热量全部转化为功，但不引起其他变化是不可能的。
7. 理想气体相关三量ΔU、W、Q的分析思路
（1）内能变化量ΔU①由气体温度变化分析ΔU。温度升高，内能增加，ΔU>0；温度降低，内能减少，ΔU<0。②由公式ΔU＝W＋Q分析内能变化。（2）做功情况W由体积变化分析气体做功情况。体积膨胀，气体对外界做功，W<0；体积被压缩，外界对气体做功，W>0。注：气体在真空中自由膨胀时，W＝0（3）气体吸、放热Q一般由公式Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况，Q>0，吸热；Q<0，放热。
考点2：气体实验定律和理想气体状态方程
1. 气体压强的计算
（1）被活塞、汽缸封闭的气体，通常分析活塞或汽缸的受力，应用平衡条件或牛顿第二定律列式计算。（2）被液柱封闭的气体，一般利用液片法和液体压强公式、连通器原理求解，有时要借助液柱为研究对象，应用平衡条件或牛顿第二定律求解。注意：分析计算时不要忽略了大气压强的影响。
2．利用气体实验定律和理想气体状态方程分析问题的步骤
注意：（1）若气体质量一定，p、V、T均发生变化，则选用理想气体状态方程列式求解。（2）若气体质量一定，p、V、T中有一个量不发生变化，则选用对应的气体实验定律列方程求解。
考点2：气体实验定律和理想气体状态方程
3．变质量气体问题的解题思路
4．关联气体问题的解题思路
由活塞、液柱相联系的“两团气”问题，要注意寻找“两团气”之间的压强、体积或长度关系，列出辅助方程，最后联立气体实验定律或理想气体状态方程求解。
考点03 气体实验定律与图像、热力学第一定律等的综合问题
解决气体实验定律与气体图像、热力学第一定律等综合问题需要注意的几点：
（1）正确应用气体实验定律、理想气体状态方程与热力学第一定律表达式是这类题目的解题关键。注意热力学第一定律表达式中各量的正负号的意义。（2）如果题目涉及图像，要先弄清是p­V图像、p­T图像还是V­T图像等，并根据气体状态变化的图线结合理想气体状态方程分析第三个量的变化情况，然后结合热力学第一定律分析做功、吸放热、内能变化情况。（3）外界对气体做的功用W＝∑pΔV分析计算（注意ΔV的正负号），在p­V图像中图线与V轴所围的面积表示气体做的功。
【例1】两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）A．在阶段r>r0，分子力表现为引力，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大B．在阶段r提示：当r=r0时，分子的合力F=0，分子势能最小，但不为0
二、气体实验定律的综合应用
1. 气体实验定律及理想气体的状态方程
【例3】某汽缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V-T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（　　）A．从B到C过程中，气体吸收热量B．从C到D过程中，气体的压强增大C．从D到A过程中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少D．从C到D过程中，若气体内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量2kJ
【例4】如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（　　）  A．A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功B．A→B过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加C．B→C过程中气体的压强减小，气体分子的数密度也减小D．C→A过程中单位体积内分子数增加，分子的平均动能也增加
【例5】热循环的种类很多，其中斯特林循环是一种采用定容下回热的循环，它包含两个等容变化过程和两个等温变化过程，如图所示是一定质量的理想气体在该循环下的P-V图像，其中和是等温过程。关于该斯特林循环，下列说法正确的是（　　）A．a→b的过程中，气体从外界吸收热量B．b→c过程气体吸收的热量等于d→a过程气体释放的热量C．c→d过程中，单个气体分子撞击容器壁的平均作用力增加D．经历abcda完整的循环过程，气体向外界放出热量
提示：a→b，等温压缩，放热；b→c，吸热；c→d，温度不变d→a，放热