高考物理选修3-3气体方程知识点.doc

PAGE PAGE 1 气体 编辑：李鸿书 一、气体的等温变化 等温变化 (1)状态参量:气体的状态由状态参量决定，对一定质量的气体来说，当三个状态参量都不变时，我们就说气体的状态一定，否则气体的状态就发生了变化.对于一定质量的气体，压强、温度体积三个状态参量中只有一个量变而其他量不变是不可能的，至少其中有两个量变或三个量都发生变化. (2)等温变化:一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化 2.玻意耳定律 (1)内容:一定质量的某种气体， 在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比,即pV=常量，或p?V? =p?V?.其中P?、V?和P?、V?分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积. (2)研究对象:一定质量的气体，且这一部分气体保持温度不变. (3)适用条件:①压强不太大(与大气压相比)，温度不太低(与室温相比).②被研究的气体质量不变，温度不变。 (4)数学表达式:,p?V? =p?V?，或pV=C(常量). [注意]①玻意耳定律p?V? =p?V?是个实验定律，阐述的是在温度不变的情况下，一定质量的气体的变化规律，其中P?、V?和P?、V?分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积 ②此定律中的常量C不是一个普适常量，它与气体所处的温度高低有关，温度越高，常量C越大，③由于经常使用p?V? =p?V? 这两种形式，故对单位要求使用统一单位即可. 气体等温变化的P-v图像 p-V图象.一定质量的气体发生等温变化时 的p-V图象如右图所示, 图象为双曲线的一支.说明:①平滑的曲线是双曲线的一段，反映了在等 温情况下，一定质量的气 体的压强与体积成反比的规律.②图象上的点，代表的是一定质量气体的一个 状态.③这条曲线表示了一定质量的气体由一个状态过渡 到另一个状态的过程，这个过程是一个等温过程， 因此该曲线也叫等温线.(2)p-图象.一定质量的气体的图象如右图所示, 图线为延长线过原点的倾斜直线。 5气体压强的求解方法.(I)系统处于静止或匀速直线运动状态时，求封闭气体的压强①连通器原理:在连通器中，同一液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的压强是相等的.②在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强时，应特别注意h是表示液面间竖直高度，不一定是液柱长度.③求由液体封闭的气体压强，应选择最低液面列平衡方程④求由固体封闭(如气缸或活塞封闭)的气体压强，应对此固体(如气缸或活塞)进行受力分析，列出力的平衡方程.[特别提醒]若选取的是一个参考液面，则液面自身重力不计;若选取的是某段液柱或固体，则它们自身的重力也要加以考虑一般的计算步骤:选取研究对象，分析对象的受力情况，建立力的平衡方程，若可消去横截面积，则进步得到压强的平衡方程.最后解方程得到封闭气体的压强,计算时要注意单位的正确使用.(2)容器加速运动时，求封闭气体的压强①当容器加速运动时，通常选择与气体相关联的液柱、固体活塞等作为研究对象，进行受力分析，画出分析图示.②根据牛顿第二定律列出方程.③结合相关原理解方程，求出封闭气体的压强.④根据实际情况进行讨论，得出结论. 气体压强、体积的动态分析法当被封闭气体的状态发生变化时，将引起与之关联的汞柱、活塞发生移动，是否移动以及如何移动的问题可以通过假设法和极限法来解决. [方法指导]假设法所谓假设法就是根据题目中的问题作出某种假设，然后根据假设按照已知条件进行推算，根据出现的矛盾进行调整，从而得到正确的答案.巧用假设推理法可以化繁为简，化难为易，快捷解题. 极限法所谓极限法是指通过恰当地选取某个物理量，将其推向极限，从而把比较隐蔽的条件或临界现象暴露出来，以便于解答.巧用极限法可以进行快速、简单地估算，避免冗长的思考，复杂的计算. 应用玻意耳定律解题的一般步骤(1)应用玻意耳定律解题的一般步骤①首先确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件.②然后确定始末状态及状态参量(P?、V?).(P?、V?).③最后根据玻意耳定律列方程求解(注意统一单位).④注意分析隐含的已知条件，必要时还应由力学或几何知识列出辅助方程，⑤必要时还应分析解答结果是否正确合理. (2)力、热综合题的解题思路①将题目分解为气体状态变化问题和力学问题两部分.②对气体状态变化问题应用玻意耳定律列方程③对力学问题应用力学的规律和原理列方程.④联立方程求解。 9.等温分态公式若将某气体(p、V、M)在保持质量、温度不变的情况下分成若干部分(p?、V?、M?,)、(P?、V?、M?,)...(,),则有pV=p?V?+P?V?+...+这个结论可以通过玻意耳定律推得，该结论亦可称为等温分态公式.当然上述情况若反过来，则结论依然成立。应用等温分态