2025年高中物理复习讲解第2讲 固体、液体和气体.doc

第2讲固体、液体和气体

一、固体和液体

1.固体

(1)固体分为晶体和非晶体两类。石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是晶体。玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体。

(2)单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度。

(3)有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性。非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性。

2.液体

(1)液体的表面张力

①作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。

②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。

(2)毛细现象：指浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象。毛细管内径越小，毛细现象越明显。

3.液晶

(1)液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子规则排列的性质。

(2)分子取向排列的液晶具有光学各向异性。

【自测1】清华大学研究团队成功制备出世界上最长的、单根长度达半米以上的碳纳米管，并在碳纳米管耐疲劳性能研究方面取得重大突破，碳纳米管有着极高的拉伸强度σb(大于105N/mm2)，单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远远超过其他任何材料，其熔点是已知材料中最高的，下列说法正确的是()

A.碳纳米管是非晶体

B.1N/mm2＝103Pa

C.拉伸强度可用公式表示为σb＝FS，其中F为材料拉断时所承受的最大力，S为材料原始横截面积

D.若在地球与同步卫星之间搭建一座天梯，碳纳米管是最佳材料

答案D

二、气体

1.气体压强

(1)产生的原因

由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。

(2)决定因素

①宏观上：决定于气体的温度和体积。

②微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。

2.理想气体

(1)宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵从气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体。

(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能。

3.气体实验定律

玻意耳定律

查理定律

盖－吕萨克定律

内容

一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比

一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比

一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比

表达式

p1V1＝p2V2

eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)或eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)

eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)或eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)

图像

4.理想气体的状态方程

一定质量的理想气体的状态方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C。

【自测2】某同学记录2021年3月10日教室内温度如下：

时刻

6∶00

9∶00

12∶00

15∶00

18∶00

温度

12℃

15℃

18℃

23℃

17℃

教室内气压可认为不变，则当天15∶00与9∶00相比，下列说法正确的是()

A.教室内所有空气分子动能均增加

B.教室内空气密度增大

C.教室内单位体积内的分子个数一定增加

D.单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少

答案D

命题点一实验十八探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

【例1】如图1所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

图1

①在注射器内用柱塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；

②移动柱塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；

③重复上述步骤②，多次测量并记录；

④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

(1)关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是________(选填选项前的字母)。

A.移动柱塞时应缓慢一些

B.封闭气体的注射器应密封良好

C.必须测出注射器内封闭气体的质量

D.气体的压强和体积必须用国际单位

(2)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出__________(选填“p－V”或“p－eq\f(1,V)”)图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条__________________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。

(3)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1＞T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是__________(选填选项的字母)。

答