第15章 第2讲　气体、固体和液体-2022新高考物理一轮复习【名师导航】配套Word教参(人教版)

第2讲　气体、固体和液体 一、气体 1．气体分子运动的特点 2．气体的压强 (1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力。 (2)决定因素 ①宏观上：取决于气体的温度和体积。 ②微观上：取决于分子的平均动能和分子的密集程度。 3．气体实验定律、理想气体状态方程 (1)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p与体积V成反比 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成正比 表达式 p1V1＝p2V2 ＝ ＝ 图像 (2)理想气体状态方程 ①理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。 ②理想气体状态方程：＝C。(质量一定的理想气体)，或 ＝ 思考辨析 1．压强极大的气体不遵从气体实验定律。 (√) 2．一定质量的气体温度不变时，体积、压强都增大。 (×) 3．若实验数据呈现气体体积V减小、压强p增大的特点能否断定压强p与体积V成反比？ 提示：不能，也可能压强p与体积 V的二次方(三次方)或与 图线是一条过原点的直线，才能判定压强p与体积V成反比。 成反比，只有作出的p­ 　 理想气体是理想化的物理模型，一定质量的理想气体，其内能只与气体的温度有关，与气体体积无关。 二、固体和液体 1．固体 (1)晶体与非晶体 分类 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 天然外形 规则 不规则 熔点 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 原子排列 有规则，但多晶体每个晶粒间的排列无规则 无规则 (2)晶体的微观结构 晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。 2．液晶 (1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，具有液体的流动性。 (2)液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。 (3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的。 3．液体的表面张力 (1)作用 液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。 (2)方向 表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。 思考辨析 1．单晶体的所有物理性质都是各向异性的。 (×) 2．液晶是液体和晶体的混合物。 (×) 3．把一块洁净的玻璃板分别浸入水和水银里再取出来，观察到从水银中取出来的玻璃上没有附着水银，从水中取出来的玻璃上沾着一层水。为什么会出现上述两种不同的现象呢？ 提示：出现题述两种不同的现象的原因：玻璃和水浸润，玻璃和水银不浸润。 考点1　气体压强的计算(能力考点) 考向1　“活塞”模型计算气体压强　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 如图所示，两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压强为p0，重力加速度为g，则封闭气体A、B的压强各多大？ 【自主解答】 解析：题图甲中，选活塞为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件知 pAS＝p0S＋mg 得pA＝p0＋ 题图乙中，选汽缸为研究对象，受力分析如图乙所示，由平衡条件知 p0S＝pBS＋Mg 得pB＝p0－。 答案：p0＋　p0－ 【核心归纳】 “活塞”模型 如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。 对“活塞”模型类求压强的问题，其基本方法就是先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0。由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS 则气体的压强为p＝p0＋ 图乙中的水银柱也可以看成“活塞”，由于水银柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S 则气体的压强为p＝p0－＝p0－ρ水银gh。 考向2　“连通器”模型计算气体压强　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，求各个图中被封闭气体的压强。 【自主解答】 解析：题图甲中，以槽内液面为研究对象，由平衡条件知 p甲S＋ρghS＝p0S 所以p甲＝p0－ρgh 题图乙中，以B液面为研究对象，由平衡条件知 p乙S＋ρghS＝p0S p乙＝p0－ρgh 题图丙中，以B液面为研究对象，由平衡条件知 p丙S＋ρgh sin 60°·S＝p0S 所以p丙＝p0－ρgh 题图丁中，以A液面为研究对象，由平衡条件知 p丁S＝(p0＋ρgh1)S 所以p丁＝p0＋ρgh1。 答案：甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh 丙：p0－ρgh　丁：p0＋ρgh1