版块13 内能 专题13-1 三种运动辨析 （学生版） 初中物理尖子生自主招生培优讲义83讲

专题13-1 三种运动辨析 知识·解读 一、扩散现象 1．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象． 2．产生原因：扩散现象不是外界作用引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分 子无规则运动的宏观反映． 3．意义：反映分子在做永不停息的无规则运动． 4．应用：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散，在纯净半导体材料中掺 入其他元素． 二、布朗运动 1．定义：悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的不停的无规则运动．它首先是由英国植物 学家布朗在1827 年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的． 2．研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒，不是(选填“是”或“不是”)固体颗 粒中的单个分子，也不是(选填“是”或“不是”)液体分子． 3．产生的原因：大量液体或气体分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的． 4．意义：间接地反映了液体分子的无规则运动． 三、热运动 1．定义：分子永不停息的无规则运动． 2．宏观表现：布朗运动和扩散现象． 3．特点：(1)永不停息；(2)运动无规则；(3)温度越高，分子的热运动越激烈． 四、对热运动的理解 1、所谓分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度 无论是方向还是大小都在不断地变化． 2、热运动是对大量分子而言的，对个别分子无意义． 3、分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高运动快，温度低运动慢，但分子 的运动永远不会停息． 五、布朗运动与扩散现象的区别与联系 布朗运动 扩散现象 区别 研究对象不同 固体小微粒的运动 物质分子的运动 产生原因不同 液体(或气体)分子对微粒 分子的无规则运动产生的 第 1 页 / 共 7 页 撞击的不平衡产生的 发生条件不同 在液体或气体中发生 固体、液体和气体中都能发生 影响因素不同 温度和微粒大小 温度、物态及两种物质的浓度差 联系 ①都是温度越高，现象越明显 ②都能反映分子不停地做无规则运动 六、布朗运动与热运动的区别与联系 布朗运动 热运动 不同点 研究对象 固体微粒 分子 观察难易程度 可以在显微镜下看到，肉眼看不到 在显微镜下看不到 相同点 ①无规则；②永不停息；③温度越高越激烈 联系 周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布 朗运动反映了分子的热运动 特别提醒 分子无规则的运动，不是宏观物体的机械运动，二者无关系． 典例·解读 例1、(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( ) ．温度越高，扩散进行得越快 B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 ．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D．扩散现象在气体、液体和固体中都能 发生 E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 【答】 D 【解析】 温度越高，扩散进行得越快，故正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化 学反应，故B 错误，正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D 正确；液体中 的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E 错误． 例2、(多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是( ) ．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．液体温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越明显 ．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D．布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的 第 2 页 / 共 7 页 【答】 BD 【解析】 布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故选项错误；影响布朗运动的因素 是温度和微粒大小，温度越高、微粒越小，布朗运动就越明显，故B 选项正确； 布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用的不平衡而引起的，不是由于液体各部分 的温度不同而引起的，故选项错误，D 选项正确． 例3、下列关于热运动的说法中，正确的是( ) ．分子热运动是指扩散现象和布朗运动 B．分子热运动是物体被加热后的分子运动 ．分子热运动是单个分子做永不停息的无规则运动 D．分子热运动是大量分子做永不停息的无规则运动 【答】 D 【解析】 分子热运动是指大量分子做永不停息的无规则运动，不是单个分子做永不停息的无规则运 动，物体被加热、不被加热，其分子都在进行着热运动，故B、错误，D 正确．扩散现象 和布朗运动证实了分子的热运动，但热运动不是指扩散现象和布朗运动，错误． 例4、下列有关分子动理论的说法中正确的是（ ） ．“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力 B．松软的大馍用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙 ．在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，这是分子的无规则运动 D．用热水相比较冷水更容易去掉衣物上污渍说明温度越高分子的无规则运动越剧烈 【答】 D 【解析】 、“破镜难重圆”是因为分子间的间隙太大已经失去了相互的作用力，故不符合题意． B、松软的大馍用手一捏体积会大大缩小，在固体中，分子间的作用力比较强，用手捏大 馍，体积变小，是因为压强增大导致体积变小的，故不符合题意． 、在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，这是固体颗粒的运动，不是分子的运动， 故不符合题意． D、用热水相比较冷水更容易去掉衣物上污渍说明温度越高分子的无规则运动越剧烈，温 度高分子内能大，分子运动剧烈．故符合题意． 培优·训练 一、判断题 1、只有在气体和液体中才能发生扩散现象．( ) 第 3 页 / 共 7 页 2、阳光从狭缝中射入室，透过阳光看到飞舞的尘埃，这些尘埃颗粒的运动就是布朗运 动．( ) 3、布朗运动是指液体分子的无规则运动．( ) 4、扩散现象和布朗运动都与温度有关，它们都叫热运动．( ) 5、高速运动的物体，其内部分子的热运动一定更激烈．( ) 二、选择题 1、(多选)在下列给出的四种现象中，属于扩散现象的有( ) ．有风时，尘土飞扬到空中 B．将沙子倒入石块中，沙子要进入石块的空隙 ．把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后，紧紧地压在一起，几年后会发现铅中有金 D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸 2、液体中悬浮的固体颗粒越小，布朗运动越明显，这是因为颗粒小时( ) ．质量小，沿某一方向运动的机会大 B．被碰的机会小，自由运动的可能性大 ．受液体分子阻碍的机会小，容易运动 D．受各个方向液体分子撞击的冲力不平衡的机会大 3、对分子的热运动，以下叙述中正确的是( ) ．分子的热运动就是布朗运动 B．热运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同 ．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈 D．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动就越激烈 4、古诗词往往蕴含丰富的物理知识，在下列诗词中能体现“分子在不停息运动”的是( ) 水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香 B 姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船 去年今日此门中，人面桃花相映红 D 两岸青山相对出，孤帆一片日边来 5、封闭在容器内的气体，是由大量的气体分子组成的，这些分子都在不停地做无规则运 动．下列有关说法正确的是( ) 温度一定时，气体分子的运动速度大小都相同 B 温度一定时，向各个方向运动的气体分子都有 温度升高时，每个气体分子的运动速度都增大 D 温度降低时，所有气体分子的运动方向都相同 6、下列事例中，不能说明分子在不停地做无规则运动的是( ) ．水中放糖后变甜 B．起风后灰尘漫天飞舞 第 4 页 / 共 7 页 ．鸭蛋腌制后变咸 D．食品垃圾腐烂后臭气熏天 7、(多选)下列现象中属于扩散现象的是( ) ．琪琪刚进家门就闻到妈妈做饭的香味 B．琪琪把白色的衣服和蓝色的衣服用清水泡了一晚上，白色衣服被染上了蓝色 ．琪琪看见爸爸调制的不同颜色分层的鸡尾酒，放置一天后都混在一起成一种颜色了 D．琪琪看见雪融化后，与泥土混合成了泥水 8、通常萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味只需几分钟， 那么造成这种差别的主要原因是( ) ．加热后盐分子变小了，很容易进入萝卜中 B．炒菜时萝卜翻动地快，盐和萝卜接 触多 ．加热后萝卜分子间空隙变大，易扩散 D．炒菜时温度高，分子热运动激烈 9、(多选)扩散现象说明了( ) ．物体是由大量分子组成的 B．物质内部分子间存在着相互作用力 ．分子间存在着空隙 D．分子在做无规则的运动 10、(多选) 较大的悬浮微粒不做布朗运动，是由于( ) ．液体分子不一定与微粒相撞 B．各个方向的液体分子对微粒的撞击力相互平 衡 ．微粒的质量大，运动状态不易改变 D．微粒分子本身的热运动缓慢 11、雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活 动相互作用的结果．雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不 同的球体，并用PM10、PM25 分别表示球体直径小于或等于10 μm、25 μm 的颗粒 物(PM 是颗粒物的英文缩写)． 某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围 内，PM10 的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10 的大悬浮颗粒物的浓度随高度 的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化． 据此材料，以下叙述正确的是( ) ．PM10 表示直径小于或等于10×10－6 m 的悬浮颗粒物 B．PM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 ．PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D．PM25 的浓度随高度的增加逐渐增大 12、(多选)下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是( ) ．秋风吹拂，树叶纷纷落下 第 5 页 / 共 7 页 B．在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑丸的气味 ．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡 D．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时却尝到了胡椒 的味道 13、(多选)对以下物理现象的分析正确的是( ) ①从窗外射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞 ②上升的水蒸气的运动 ③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动 ④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围扩散 ．①②③属于布朗运动 B．④属于扩散现象 ．只有③属于布朗运动 D．③④属于布朗运动 14、下列关于热运动的说法中，正确的是( ) ．0 ℃的物体中的分子不做无规则运动 B．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动 ．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做 无规则的热运动 D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈 15、如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中 有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是( ) ．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的相互吸引 B．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的运动 ．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中 D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中 三、填空题 1、“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴．”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗， 描写春季天暖、鸟语花香的山村美景．对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分 泌出的芳香分子运动速度加快，说明当时周边的气温突然__________，属于__________ 现象． 、用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒的运动，其现象属于________；向一杯清水中滴几滴 红墨水，红墨水向周围运动，其现象属于________． 3、山西老陈醋已有3000 余年的历史，素有“天下第一醋”的盛誉，以色、香、醇、浓、 酸五大特征著称于世．小明周末参观醋厂，远远就闻到了浓郁的醋香，这是_______现 象，这种现象说明___________． 第 6 页 / 共 7 页 4、腌海南粉是海南的特色名吃．在米粉中加入调味汁拌匀，调味汁充分进入米粉中俗称 “入味”，米粉腌得越入味越好吃，从物理的角度看，入味是________的结果．热米粉 比冷米粉更容易入味，是因为温度越高________________． 第 7 页 / 共 7 页