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高中物理 | 《分子熱運動(dòng) 能量守恒》重點(diǎn)、難點(diǎn)

1、水和酒精混合后體積減小說(shuō)明分子間有空隙。

2、不僅液體中存在布朗運動(dòng),在氣體中也存在布朗運動(dòng)。如微小塵埃在靜止空氣中要很久才落下來(lái)是由于重力和空氣分子共同對它作用的結果。

3、溫度是針對由大量分子組成的物質(zhì)而言的。這里的物質(zhì)不包括電場(chǎng)、磁場(chǎng)等場(chǎng)物質(zhì);分子也與化學(xué)中的含義有所不同,包括分子、原子、離子、對真空和場(chǎng)物質(zhì)不能講溫度。

4、關(guān)于分子勢能的幾點(diǎn)說(shuō)明:

1)要考慮分子勢能隨分子間距離怎么變化,可以認為分子間存在“彈簧”,先弄清“彈簧”處于壓縮還是伸長(cháng)狀態(tài),再考慮勢能隨距離的變化。

2)對理想氣體,

,分子力為零,可認為沒(méi)有分子勢能。

3)分子勢能的具體數值還與零勢能點(diǎn)的選取有關(guān),如選

時(shí)為零勢能點(diǎn),則當
變?yōu)?/span>
時(shí),分子引力做正功,分子勢能減少,就為負值了。

5、內能與機械能的區別

1)把分子熱運動(dòng)動(dòng)能與整體宏觀(guān)運動(dòng)動(dòng)能區別開(kāi)來(lái)。

2)把分子勢能與重力勢能區別開(kāi)來(lái)。

6、正確認為熱量

1)熱量是熱傳遞過(guò)程中內能轉移的量度是一個(gè)過(guò)程量,不能講物體具有多少熱量。

2)熱傳遞的方向是從高溫物體

低溫物體。

7、對微觀(guān)量的估算

1)建立合理的微觀(guān)模型

如用油膜法估測分子直徑,應建立一個(gè)單分子層油膜模型;估算標況下氣體分子間平均距離,可取

氣體看做由N個(gè)小立方體組成。

2)利用阿伏加德羅常數把宏觀(guān)和微觀(guān)聯(lián)系起來(lái)。

1、一種油的密度為

,摩爾質(zhì)量為
。取體積為V的油慢慢滴出,可滴
滴。將其中一滴滴在廣闊水面形成面積為S的油膜。則分子直徑為         ,還可推算出阿伏加德羅常數為        。

分析:由一滴油在水面形成單分子層油膜可以推算出油分子直徑,從而算出油分子體積,再算出

油的體積即可算出阿伏加德羅常數。

此題需理解單分子層油膜的厚度等于油分子直徑、

油的體積等于阿伏加德羅常數跟單個(gè)油分子體積的乘積。

解答:

  
,單個(gè)油分子體積
,
油的體積
,解得
,所以填
、

 

2、甲、乙兩分子相距

,甲分子固定,乙分子以初速
沿甲、乙連線(xiàn)向甲運動(dòng),設此時(shí)甲乙間分子勢能為零,從開(kāi)始到甲乙間距離最近,下列說(shuō)法正確的是(    

A. 乙先勻速運動(dòng),后加速、再減速

B. 乙的分子勢能先不變,后減小再增加

C. 乙的動(dòng)能與分子勢能總和不變

D. 甲乙間分子勢能一直不為負值

分析:記住分子力隨分子間距離變化的規律是解決本題的關(guān)鍵。子力作用范圍為

,所以分子間距離從
分子力為零,乙分子做勻速運動(dòng),分子勢能不變;從
分子力為引力,乙做加速運動(dòng),分子力做正功,分子勢能減小為負值;到
處乙速度最大,分子勢能最小,此后分子間為斥力,乙分子的動(dòng)能又因克服分子力做功而轉化為分子勢能。全過(guò)程中動(dòng)能與分子勢能之和守恒,最終分子勢能為
,
為乙分子質(zhì)量。故應選A、B、C。

 

3、關(guān)于物體溫度和內能,下列說(shuō)法不正確的是(    

A. 物體內能大的分子溫度高

B. 高溫物體比低溫物體內能大

C. 某物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化,最終溫度升高,則它的內能增大

D. 物體溫度升高,則每個(gè)分子的動(dòng)能均增大

分析:正確理解溫度的微觀(guān)含義及內能與溫度、體積、物態(tài)、質(zhì)量等因素均有關(guān)。溫度不是針對個(gè)別分子而言的,就個(gè)別分子而言,動(dòng)能在不斷變化,但若分子平均動(dòng)能不變則溫度不變;同理,若溫度升高,整個(gè)分子平均動(dòng)能增大,就某個(gè)分子而言,動(dòng)能有時(shí)增大,有時(shí)減小,故A、D均錯。物體的內能不僅跟物體溫度有關(guān),還跟物體的質(zhì)量和體積有關(guān),故B錯。對C,可設想電冰箱內的致冷劑的壓縮過(guò)程,壓縮機對致冷劑壓縮做少量的功,致冷劑變成液體并向外放出更多的熱,由熱力學(xué)第一定律可知內能是減小的,可液態(tài)的末溫比氣態(tài)的初溫更高。故C錯。

解答:此題應選A、B、C、D

 

4、質(zhì)量為

的子彈,以
的速度水平射入光滑水平面上一質(zhì)量為M=1950g的木塊中,子彈未穿出,設子彈比熱為
,過(guò)程中產(chǎn)生的熱有60%為子彈吸收,求子彈的溫度升高多少?

分析:理解能的轉化和守恒定律,是解決本題的關(guān)鍵。子彈擊入木塊過(guò)程中系統動(dòng)量守恒,且過(guò)程中產(chǎn)生的熱等于系統損失的機械能。

解答:

  

對子彈:

   


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