高三物理固体、液体和气体 气体三定律人教实验版知识精讲.docVIP

年 级 高三 学 科 物理 版 本 人教实验版 内容标题 固体、液体和气体 气体三定律 编稿老师 李洪青 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 固体、液体和气体 气体三定律 重点、难点解析： 一、固体和液体 1. 固体：具有一定的形状和体积，不易压缩。 （1）固体可分为晶体和，△T=△t。 2. 体积V 指气体分子所能达到的空间，即气体所充满容器的容积。 单位：。 。 3. 压强 （1）定义：器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强。 （2）微观意义：它是大量气体分子对容器器壁的撞击产生的，它决定于单位体积内的分子数和分子的平均动能。 （3）单位：帕斯卡（Pa） 。 4. 气体的状态 一定质量的气体，如果温度、体积和压强这三个量都不变，就说气体处于一定的状态，气体状态变化时，只有一个参量改变是不可能的，至少两个或者三个参量同时改变。 三、气体实验定律 1. 玻意耳定律 （1）内容：一定质量的气体，在温度保持不变时，它的压强和体积成反比；或者说，压强和体积的乘积保持不变，此即玻意耳定律。 （2）数学表达式：（常量）或。 （3）适用条件：①气体质量不变、温度不变； ②气体温度不太低、压强不太大。 （4）等温线（或p-V图象或图象如图） 2. 查理定律 （1）等容变化：气体在体积保持不变的情况下发生的状态变化，叫做等容变化。 （2）实验结论：实验表明：一定质量的气体，在体积保持不变的情况下，它的压强随着温度的升高而增大，随着温度的降低而减小。 （3）查理定律 ①内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比，这个规律叫做查理定律。 ②数学表达式： 对于一定质量的某种气体，在两个确定的状态I（、、）和II（、、） 有：或。 ③成立条件：a. 温度不太低（与室温相比）；b. 压强不太高（与大气压相比）；c. 气体的质量保持不变；d. 气体的体积保持不变。 （4）等容变化图象 ①由函数式可知，在坐标系中，等容线是一条通过坐标原点的倾斜的直线，如图所示。 ②必须明确：质量一定的气体，不同等容线的直线斜率不同，斜率越小，体积越大，如图所示，。 3. 盖·吕萨克定律 （1）等压变化：气体在压强不变的情况下发生的状态变化叫等压变化。 （2）盖·吕萨克定律 ①内容：一定质量的气体在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。 ②数学表达式：或。 （3）等压变化图象：由得，在坐标系中，等压线是一条通过坐标原点的倾斜的直线，对于一定质量的气体，不同等压线的斜率不同，斜率越小，压强越大，如图所示，。 四、饱和蒸汽和空气的湿度 1. 饱和汽和未饱和汽 当蒸汽的密度达到一定值以后，液体和蒸汽之间达到了动态平衡（单位时间内，出入液面的分子数相同），这种状态的气体叫做饱和蒸汽。尚未达到平衡状态的气体称为未饱和蒸汽，在一定温度下，饱和蒸汽的密度是一定的，未饱和蒸汽的密度小于饱和蒸汽的密度。 2. 饱和汽压 饱和汽所具有的压强，叫做这种液体的饱和汽压，实验得出以下结论： （1）在相同的温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的，挥发性大的液体，饱和汽压大。 （2）饱和汽压随温度的升高而升高。 （3）饱和汽压与其体积大小无关。 3. 空气湿度 空气中所含水蒸气的压强表征空气的绝对湿度，某一温度下，空气中水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压的百分比叫做这时空气的相对湿度，一般说来，相对湿度为40%~60%时，是我国大多数人民感觉理想舒适的气候环境。 相对湿度的计算式： 其中P表示空气的绝对湿度，表示同一温度下水的饱和汽压，B表示相对湿度。 【典型例题】 一、几种常见情况的压强计算 1. 在气体流通的区域，各处压强相等，如容器与外界相通，容器内外压强相等；用细管相连的容器，平衡时两边气体压强相等。 2. 液体内深为h处的总压强为，式中为液面上方的大气压强。在水银内，用作单位时可表示为。 3. 连通器内静止的液体，同种液体同一水平面上各处压强相等。 4. 参考液片法的一般思路 （1）选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研究对象。 （2）分析液片两侧受力情况，建立力的方程，消去横截面积，得到液片两侧的压强平衡方程。 （3）解方程，求得气体压强。 5. 平衡条件法 欲求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体进行受力分析，然后根据平衡条件求解。 6. 当封闭气体所在的系统处于力学非平衡的状态时，欲求封闭气体的压强，首先选择恰当的对象（如与气体相关联的液柱、活塞等），并对其进行正确的受力分析（特别注意内、外气体的压力），然后根据牛顿第二定律列方程求解。 例1. 一圆形气缸静置于地面上，如图（1）所示，气缸筒的质量