第13章 2　固体、液体和气体（教师word）-2023新教材新高考物理【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

第2讲　固体、液体和气体 [对应学生用书P275] 一、固体 晶体与非晶体的比较 　分类 比较　 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 规则 不规则 __不规则__ 熔点 确定 __确定__ 不确定 物理性质 各向异性 __各向同性__ 各向同性 转化 晶体和非晶体在一定条件下可以__转化__ 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 玻璃、橡胶 二、液体和液晶 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．液晶的物理性质 (1)具有液体的__流动__性。 (2)具有晶体的光学各向__异__性。 (3)从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是__杂乱无章__的。 三、气体 1．气体分子运动的特点 分子做无规则的运动，速率有大有小，且时刻变化，大量分子的速率按“__中间多，两头少__”的规律分布。 2．气体压强 (1)产生的原因 由于大量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__的压力叫作气体的压强。 (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__。 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，其体积与热力学温度成正比 表 达 式 p1V1＝p2V2 ＝或 ＝ ＝或 ＝ 图像 4．理想气体的状态方程 (1)理想气体 ①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守__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__。 (2)理想气体的状态方程 一定质量的理想气体的状态方程： ＝或＝C。 气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例。 [对应学生用书P276] 考点一　气体压强的计算 1．系统处于平衡状态下的气体压强计算方法 (1)平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强。 (2)取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方程求出压强。 (3)液体内部深度为h处的总压强为p＝p0＋ρgh，注意h是表示液面间的竖直高度，不能理解为液柱的长度。 2．加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 (1)当容器加速运动时，通常选择与气体相关联的液体柱、固体活塞等作为研究对象，进行受力分析。 (2)根据牛顿第二定律列出方程。 (3)结合相关气体定律，求出气体压强。 [例1]　(2021·苏州高三模拟)如图所示，汽缸由两个截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动，A、B的质量分别为mA＝12 kg、mB＝8.0 kg，横截面积分别为SA＝4.0×10－2 m2、SB＝2.0×10－2 m2，一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧与大气相通，大气压强p0＝1.0×105 Pa。 (1)汽缸水平放置达到如图甲所示的平衡状态，求气体的压强p1； (2)将汽缸竖直放置，达到平衡，如图乙所示，求气体的压强p2。 解析　(1)汽缸处于题图甲所示位置时，汽缸内气体压强为p1，对于活塞和杆，由力的平衡条件得p0SA＋p1SB＝p1SA＋p0SB，解得p1＝1.0×105 Pa； (2)汽缸处于题图乙所示位置时，汽缸内气体压强为p2，对于活塞和杆，由力的平衡条件得 p0SA＋p2SB＋(mA＋mB)g＝p2SA＋p0SB，解得p2＝1.1×105 Pa。 答案　(1)1.0×105 Pa　(2)1.1×105 Pa [变式1]　 (2021·天津高三模拟)竖直平面内有如图所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空气柱a、b，各段水银柱高度如图所示，大气压强为p0，重力加速度为g，求空气柱a、b的压强各多大。 解析　开口端大气压强为p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b气柱的压强为pb＝p0＋ρg(h2－h1)，而a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3)。 答案　pa＝p0＋ρg(h2－h1－h3)　pb＝p0＋ρg(h2－h1) 考点二　理想气体的汽缸类问题 1．如果汽缸里面是质量一定的气体，明确气体的变化过程是等温、等压、等容还是三个物理量都变化，分析清楚气体初、末状态及状态改变量三个物理量或者初、末