第二章 气体、固体和液体 知识点梳理 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

人教版（2019）物理选择性必修第三册 气体 固体 和液体 全章知识点梳理 2.1温度和温标 一、状态参量 （一）状态参量与平衡态 状态参量与平衡态 1．热力学系统和外界 (1)热力学系统 研究某一容器中气体的热学性质，其研究对象是容器中的大量分子组成的系统，这在热学中叫作一个热力学系统，简称系统。 (2)外界 系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。 2．状态参量 在热学中，为确定系统的状态，需要用到一些物理量，这些物理量叫作系统的状态参量。常用的状态参量有体积V（几何参量）、压强p（力学参量）、温度T（热学参量）等。 3．平衡态 在没有外界影响的情况下，系统内各部分的状态参量都不随时间变化的稳定状态。 二、温度计与温标 温度计与温标 1.测温物质 ①气体测温 ②液体测温 温度计是利用测温物质的热胀冷缩的特性制成的。 2.确定温度零点和分度值 要确定一套温标，咱就需要规定出它的零点和分度标准，拿常用的摄氏温度为例。是将标准大气压下的冰水混合物的温度或者说冰的熔点规定为0℃，而沸水的温度规定为100℃，然后把0~100℃之间，平均分成100份，每一份都是1℃，这就是现在使用的摄氏温标。 3.温标 ①摄氏温标（摄氏温度）：单位用℃来表示 ②华氏温标（华氏温度）：单位用F来表示 ③热力学温标（热力学温度）：单位用K来表示 平时用的摄氏温度t，和热力学温标T之间满足关系： T=t+273.15K 热力学温标的确定没有依赖具体的测温物质，而是根据理想气体定律和热力学定律得出的，所以这里绝对要比摄氏温标更有科学意义，那在科研中大多用的就是热力学温度。 2.2气体的等温变化 一、玻意耳定律 1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比. 2、公式表述：pV=C(常数 ) 或p1V1=p2V2 3、适用范围：温度不太低，压强不太大 4、描述气体的状态变化的状态参量： 体积V，确定气体的空间大小。 压强P，确定气体与容器壁之间的作用力的大小。 温度T，确定气体的热运动剧烈程度大小。 对一定质量的气体而言，如果这三个状态参量都不变，就可以说气体的状态不变，但如果有参量变了，那气体的状态就会发生改变。 三、气体等温变化的P-V图像 1.等温线：一定质量的理想气体的P-V图像的形状为双曲线的一支， 它描述的是温度不变时的p V关系，称为等温线。 特点： （1）每条等温线上气体各状态温度相同； （2）温度越高等温线离坐标轴或原点越远. 特点：斜率越大温度越高。 四、用气体定律解题的步骤 1．确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不变的条件)； 2．用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件(p1，V1，T1，p2，V2，T2)； 3．根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公式(本节课中就是玻意耳定律公式)； 4．将各初始条件代入气体公式中，求解未知量； 5．对结果的物理意义进行讨论． 五、实验：探究气体等温变化的规律 1.实验思路 ①研究对象：质量不变的空气柱 ②实验操作：缓慢上下抽动柱塞可以改变气体的体积 2.物理量的测量 ①如何测量空气柱的体积V？ 然后你通过旁边的刻度时，可以读出空气柱的长度L，用它乘下底面积S 就能求出气体体积V。 ②如何测量空气柱的压强 p？ 从上面的压力表可以直接得到气体的压强P。 3.数据分析（列表、描点、连线） 温度不变时压强与体积的关系 压强和体积的倒数成正比 实际操作后，发现空气柱的体积越小，压强反而越大，难道压强和体积成反比。把得到的数据转画成图像，以压强为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，用实验数据描点，发现他们都位于过原点的同一条直线上，看来压强和体积的倒数成正比，也就是和体积成反比。 结论：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。 4.实验注意事项: 第一、为保证温度不变，气体体积的改变要缓慢进行，如果操作太快，就不是等温变化会影响结果的准确性。 第二、柱塞，事先要涂好润滑油，来保证装置的气密性。 第三，实验过程中，不要用手接触注射器的圆筒，如果你用手握着它，那其中的气体，就会从你温暖的手中吸收热量，温度升高，那就不是等温变化。 第四、读取空气柱长度时，视线要与刻度线相平，以减小读数误差。 （三）玻意耳定律 1.玻意耳定律的内容 用实验探究了气体的等温变化规律，得出：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。用公式可以表示 PV=C 还可以写成 P1V1=P2V2 左右两边分别表示气体在一、二两个状态下了压强和体积，这个式子可是非常有用。这个规律最早是由英国科学家玻意耳发现，所以被称为玻意耳定律。 适用范围：温度不太低，压强不太大。 2.等温变化的图像 ①等温线是双曲线的一支。 ②图中温度越高，C值也就越大，其等温线离原点越远。