
01、考情透視,目標(biāo)導(dǎo)航TOC \ "1-3" \h \u
02、知識(shí)導(dǎo)圖,思維引航 \l "_Tc59" PAGEREF _Tc59 \h 2
\l "_Tc5326" 03、考點(diǎn)突破,考法探究 PAGEREF _Tc5326 \h 2
\l "_Tc26846" 考點(diǎn)一.熱力學(xué)第一定律的理解及應(yīng)用 PAGEREF _Tc26846 \h 2
\l "_Tc32391" 知識(shí)點(diǎn)一、熱力學(xué)第一定律 PAGEREF _Tc32391 \h 3
\l "_Tc29299" 知識(shí)點(diǎn)二、對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解 PAGEREF _Tc29299 \h 3
\l "_Tc30885" 知識(shí)點(diǎn)三、熱力學(xué)第一定律的三種特殊情況 PAGEREF _Tc30885 \h 3
\l "_Tc32283" 考向1 對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解 PAGEREF _Tc32283 \h 3
\l "_Tc11207" 考向2 熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用 PAGEREF _Tc11207 \h 4
\l "_Tc5645" 考點(diǎn)二.熱力學(xué)第二定律的理解及應(yīng)用 PAGEREF _Tc5645 \h 5
\l "_Tc13581" 知識(shí)點(diǎn)二、熱力學(xué)第二定律的含義 PAGEREF _Tc13581 \h 5
\l "_Tc22409" 知識(shí)點(diǎn)三、熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì) PAGEREF _Tc22409 \h 5
\l "_Tc26321" 考點(diǎn)三.熱力學(xué)第一定律與氣體圖像的綜合應(yīng)用 PAGEREF _Tc26321 \h 6
\l "_Tc13617" 考向1 熱力學(xué)第一定律與氣體p-T圖像的綜合 PAGEREF _Tc13617 \h 7
\l "_Tc29721" 考向2 熱力學(xué)第一定律與氣體V-T圖像的綜合 PAGEREF _Tc29721 \h 7
\l "_Tc7480" 考向3 熱力學(xué)第一定律與氣體p-V圖像的綜合 PAGEREF _Tc7480 \h 8
\l "_Tc1157" 考點(diǎn)四.熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用 PAGEREF _Tc1157 \h 8
04、真題練習(xí),命題洞見 \l "_Tc10768" PAGEREF _Tc10768 \h 11
考點(diǎn)一.實(shí)驗(yàn):用油膜法估測(cè)油酸分子的大小
知識(shí)點(diǎn)一、理清原理與操作
知識(shí)點(diǎn)二、掌握數(shù)據(jù)處理方法
1.計(jì)算一滴溶液中油酸的體積:V=eq \f(kV0,N)(mL)。V0為N滴油酸酒精溶液的體積,k為油酸的濃度。
2.計(jì)算油膜的面積S:以邊長為1 cm的正方形為單位,計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),大于半個(gè)的算一個(gè),不足半個(gè)的舍去。
3.計(jì)算油酸分子的直徑:d=eq \f(V,S)(注意單位統(tǒng)一)。
知識(shí)點(diǎn)三、注意實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)
1.注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1 cm之內(nèi),當(dāng)針頭靠水面很近(溶液滴下之前)時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開,這是針頭中酒精揮發(fā)所致,不影響實(shí)驗(yàn)效果。
2.待測(cè)油酸薄膜擴(kuò)散后又會(huì)收縮,要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再畫輪廓。擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)原因:①水面受溶液液滴沖擊凹陷后又恢復(fù);②酒精揮發(fā)后液面收縮。
3.當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí),將水從淺盤的一側(cè)邊緣倒出,在這側(cè)邊緣會(huì)殘留油酸,可用少量酒精清洗,并用脫脂棉擦去,再用清水沖洗,這樣做可保持淺盤的清潔。
4.本實(shí)驗(yàn)只要求估測(cè)油酸分子的大小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)量級(jí)符合要求即可。
知識(shí)點(diǎn)四、做好誤差分析
1.純油酸體積的計(jì)算引起誤差。
2.油膜面積的計(jì)算造成誤差。
3.油膜形狀的邊界畫線造成誤差。
4.油酸酒精溶液濃度的改變?cè)斐烧`差。
考向一 實(shí)驗(yàn)原理與操作
1.在“油膜法估測(cè)分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中,我們通過宏觀量的測(cè)量間接計(jì)算微觀量。
(1)本實(shí)驗(yàn)利用了油酸分子易在水面上形成________(選填“單層”或“多層”)分子油膜的特性。若將一滴油酸酒精溶液滴到水面上,這滴溶液中含有純油酸體積為V,形成面積為S的油酸薄膜,則由此可估測(cè)油酸分子的直徑為________。
(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中先取一定量的無水酒精和油酸,制成一定濃度的油酸酒精溶液,測(cè)量并計(jì)算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后,接著又進(jìn)行了下列操作:
A.將一滴油酸酒精溶液滴到水面上,在水面上自由地?cái)U(kuò)展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜
B.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上計(jì)算油酸薄膜的面積
C.將玻璃板蓋到淺水盤上,用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上
D.向淺盤中倒入約2 cm深的水,將痱子粉均勻地撒在水面上
以上操作的合理順序是________(填字母代號(hào))。
(3)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)的分子直徑d明顯偏大。出現(xiàn)這種情況的原因可能是________。
A.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算
B.油酸酒精溶液長時(shí)間放置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜沒有充分展開
D.計(jì)算油膜面積時(shí),將不完整的方格作為完整方格處理
考向二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析
2.巴蜀中學(xué)高二年級(jí)某學(xué)習(xí)小組用油膜法估測(cè)油酸分子的大小,實(shí)驗(yàn)中他們向1 mL純油酸中添加酒精,配得油酸酒精溶液總體積為500 mL,接著用注射器向量筒內(nèi)滴加80滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加了1 mL,把1滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤里,把玻璃板蓋在淺盤上并描出油膜的輪廓,如圖所示。
(1)已知每一個(gè)小正方形的邊長為20 mm,則該油酸薄膜的面積為________m2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(2)油酸分子的直徑是________m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)用注射器測(cè)得80滴油酸酒精的溶液為1 mL,不小心錯(cuò)記錄為81滴,導(dǎo)致最終估測(cè)出的油酸分子直徑________(選填“偏大”或“偏小”)。
3.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用油膜法測(cè)油酸分子直徑。
(1)該實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是________
A.將油膜看成單分子油膜
B.不考慮各個(gè)油酸分子間的間隙
C.考慮各個(gè)油酸分子間的間隙
D.將油酸分子看成球形
(2)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①向體積V油=6 mL的油酸中加酒精,直至總量達(dá)到V總=104 mL;
②用注射器吸?、僦杏退峋凭芤?,把它一滴一滴地滴入小量筒中,當(dāng)?shù)稳雗=75滴時(shí),測(cè)得其體積恰好是V0=1 mL;一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為________m3;
③先往淺盤里倒入2 cm深的水,然后將爽身粉均勻地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后,將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上,并在玻璃板上描下油酸膜的形狀;
⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,如圖所示,數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)N,小方格的邊長為L=1 cm。
(3)由圖可知油膜面積為________m2;計(jì)算出油酸分子直徑為________m(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。
(4)若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1 mL,則最終的測(cè)量結(jié)果將________(選填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
考點(diǎn)二.實(shí)驗(yàn):探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
知識(shí)點(diǎn)一、理清原理與操作
知識(shí)點(diǎn)二、掌握數(shù)據(jù)處理方法
以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)、以體積V為橫坐標(biāo)作出p-V 圖像,如圖甲所示,圖像呈現(xiàn)為雙曲線的一支;再以體積的倒數(shù)eq \f(1,V)為橫坐標(biāo)作出p-eq \f(1,V)
圖像,如圖乙所示,把雙曲線變?yōu)橹本€,說明p和V成反比。
知識(shí)點(diǎn)三、注意實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)
1.為保證氣體密閉,應(yīng)在活塞與注射器壁間涂上潤滑油。
2.為保持氣體溫度不變,實(shí)驗(yàn)過程中不要用手握住注射器有密閉氣體的部位;同時(shí),應(yīng)緩慢改變氣體體積。
3.注射器內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差不宜過大。
4.在等溫過程中,氣體的p-V圖像呈現(xiàn)為雙曲線,不便確定p與V的關(guān)系,要通過坐標(biāo)變換,畫p -eq \f(1,V) 圖像,把雙曲線變?yōu)橹本€,以方便判斷p和V成反比。
知識(shí)點(diǎn)四、做好誤差分析
1.橡膠套密封不嚴(yán)會(huì)使空氣柱的質(zhì)量變化引起誤差。
2.實(shí)驗(yàn)過程環(huán)境溫度變化、柱塞向下壓或向上拉得過快會(huì)使空氣柱的溫度變化引起誤差。
3.活塞直徑的測(cè)量、空氣柱長度的測(cè)量、氣壓計(jì)的讀數(shù)等引起的誤差。
考向一 教材原型實(shí)驗(yàn)
1.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”。
(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是________。
A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)快速推拉活塞以避免氣體與外界發(fā)生熱交換
B.無需測(cè)出封閉氣體的質(zhì)量
C.推拉活塞時(shí),應(yīng)用手握住整個(gè)注射器以使裝置更穩(wěn)定
(2)為了探究氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律,他們進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn),得到的p-V圖像如圖乙所示,由圖可知兩次實(shí)驗(yàn)氣體的溫度大小關(guān)系為T1________T2(選填“<”“=”或“>”)。
(3)為了能直觀地判斷氣體壓強(qiáng)p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系,應(yīng)作出________(選填“p-V”或“p-eq \f(1,V)”)圖像,對(duì)圖線進(jìn)行分析,如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條________,就說明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí),其壓強(qiáng)與體積成反比。
2.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置探究氣體做等溫變化的規(guī)律。已知壓力表通過細(xì)管與注射器內(nèi)的空氣柱相連,細(xì)管隱藏在柱塞內(nèi)部未在圖中標(biāo)明。從壓力表上讀取空氣柱的壓強(qiáng),從注射器旁的刻度尺上讀取空氣柱的長度。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),為判斷氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,________(填“需要”或“不需要”)測(cè)出空氣柱的橫截面積。
(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是______。
A.為避免漏氣,可在柱塞上涂抹適量潤滑油
B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)快速推拉柱塞,以免氣體進(jìn)入或漏出注射器
C.為方便推拉柱塞,應(yīng)用手握緊注射器再推拉柱塞
D.柱塞移至某位置時(shí),應(yīng)快速記錄此時(shí)注射器內(nèi)氣柱的長度和壓力表的壓強(qiáng)值
(3)測(cè)得注射器內(nèi)封閉氣體的幾組壓強(qiáng)p和體積V的值后,以p為縱軸、eq \f(1,V)為橫軸,作出圖像如圖乙所示。圖像向下彎曲的可能原因有________。
A.實(shí)驗(yàn)過程中有進(jìn)氣現(xiàn)象
B.實(shí)驗(yàn)過程中有漏氣現(xiàn)象
C.實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度降低
D.實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度升高
考向二 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新拓展
3.用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí),壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接;
②移動(dòng)活塞,記錄注射器的刻度值V,同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p;
③用V-eq \f(1,p)圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出如圖5所示圖線;
(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變,實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是
___________________________________________________________________;
(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是________________和_________________________________________________________________;
(3)如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確,但如圖所示的V-eq \f(1,p)圖線不過原點(diǎn),則V0代表
__________________________________________________________________。
(4)小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)緩慢推動(dòng)活塞,并記錄下每次測(cè)量的壓強(qiáng)p與注射器刻度值V。在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)壓強(qiáng)傳感器軟管脫落,他重新接上后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),其余操作無誤。V-eq \f(1,p)關(guān)系圖像應(yīng)是________。
1.(2023·江蘇·高考真題)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。利用注射器選取一段空氣柱為研究對(duì)象。下列改變空氣柱體積的操作正確的是( )
A.把柱塞快速地向下壓
B.把柱塞緩慢地向上拉
C.在橡膠套處接另一注射器,快速推動(dòng)該注射器柱塞
D.在橡膠套處接另一注射器,緩慢推動(dòng)該注射器柱塞
2.(2023·山東·高考真題)利用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置可探究等溫條件下氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺(tái)上,注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣,下端通過塑料管與壓強(qiáng)傳感器相連?;钊隙斯潭ㄒ煌斜P,托盤中放入砝碼,待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后,記錄氣體壓強(qiáng)和體積(等于注射器示數(shù)與塑料管容積之和),逐次增加砝碼質(zhì)量,采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示。
回答以下問題:
(1)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),圖乙中的擬合曲線為一條過原點(diǎn)的直線,說明在等溫情況下,一定質(zhì)量的氣體 。
A.與成正比 B.與成正比
(2)若氣體被壓縮到,由圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為 (保留3位有效數(shù)字)。
(3)某組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)漏掉了,則在計(jì)算乘積時(shí),他的計(jì)算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計(jì)算結(jié)果之差的絕對(duì)值會(huì)隨的增大而 (填“增大”或“減小”)。
3.(上?!じ呖颊骖})在油膜實(shí)驗(yàn)中,均勻撒痱子粉有利于形成 ,便于記錄數(shù)據(jù)。將一滴體積為V的油酸酒精溶液滴入水中油膜充分散開后面積為S,溶液的濃度為n,估算該油酸分子的直徑為 。
4.(全國·高考真題)用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中,首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液,稀釋的目的是 .實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積,可以 .為得到油酸分子的直徑,還需測(cè)量的物理量是 .
考情分析
2024·重慶·高考物理第1題
2024·北京·高考物理第2題
2024·山東 ·高考物理第3題
2024·海南 ·高考物理第8題
2024·河北 ·高考物理第9題
2024·新課標(biāo) ·高考物理第21題
2024·河北 ·高考物理第9題
2024·貴州 ·高考物理第14題
2024·浙江 ·高考物理第14題
復(fù)習(xí)目標(biāo)
目標(biāo)1.知道油膜法估測(cè)油酸分子的大小的原理。
目標(biāo)2.掌握用油膜法估測(cè)油酸分子的大小的方法。
目標(biāo)3.學(xué)會(huì)探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。
目標(biāo)4.會(huì)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)原理
操作要領(lǐng)
1.利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜
2.將油酸分子視為球形,測(cè)出一定體積油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積
3.用d=eq \f(V,S)計(jì)算出油膜的厚度(V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積,S為油膜面積),這個(gè)厚度就近似為油酸分子的直徑
1.配制油酸酒精溶液
2.用注射器通過累積法得到1滴油酸酒精溶液的體積,再計(jì)算出1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V
3.借助坐標(biāo)紙測(cè)量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S
原理裝置圖
保持環(huán)境溫度不變,緩慢改變活塞位置,讀出每次氣壓計(jì)的讀數(shù)和空氣柱的長度(計(jì)算出氣體體積)
操作要領(lǐng)
(1)測(cè)量注射器活塞的直徑d,計(jì)算其橫截面積S=eq \f(πd2,4)。
(2)按實(shí)驗(yàn)原理圖安裝好儀器。
(3)使活塞處于適當(dāng)?shù)奈恢?,安裝好橡膠套,密封一定質(zhì)量的空氣。
(4)待活塞穩(wěn)定時(shí),由氣壓計(jì)讀出注射器內(nèi)空氣的壓強(qiáng)p,從注射器的刻度上直接讀出注射器內(nèi)空氣柱的長度L,計(jì)算出空氣柱的體積V=SL,并記錄到設(shè)計(jì)好的表格內(nèi)。
(5)保持溫度不變,把柱塞緩慢地向下壓或向上拉,讀取空氣柱的長度(計(jì)算出空氣柱對(duì)應(yīng)的體積)與壓強(qiáng)的幾組數(shù)據(jù),并記錄到設(shè)計(jì)好的表格內(nèi)。
(6)實(shí)驗(yàn)完畢,整理實(shí)驗(yàn)儀器
這是一份第66講 熱學(xué)實(shí)驗(yàn)(講義)(解析版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材新高考),共13頁。
這是一份第63講 熱學(xué)基礎(chǔ)(練習(xí))(原卷版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材新高考),共13頁。
這是一份第63講 熱學(xué)基礎(chǔ)(講義)(原卷版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材新高考),共17頁。
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