第2章 第3节 气体实验定律的微观解释（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（粤教版2019）

第三节　气体实验定律的微观解释

[对应学生用书P28]

1．气体压强产生的原因：

从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是由于气体分子频繁地碰撞器壁而产生的．

2．决定气体压强大小的因素：

(1)容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力就越大；

(2)容器中单位体积气体分子数目越多，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，平均作用力也会越大．

[判断]

(1)气体与液体产生压强的原因相同．(×)

(2)气体的压强是由气体受到重力产生的．(×)

(3)气体对容器的压强是大量分子不断撞击器壁产生的．(√)

1．玻意耳定律：一定质量的某种气体，温度保持不变时，分子的平均速率是不变的．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就越多，气体的压强就越大．

2．查理定理：一定质量的某种气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变．在这种情况下，温度升高时，分子的平均速率增大，气体的压强就增大．

3．盖­吕萨克定律：一定质量的某种气体，温度升高时，分子的平均速率增大；只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变．

1．定义：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体．

2．实际气体当成理想气体的条件

3．理想气体的状态方程

(1)内容：一定质量的某种理想气体，在从一个状态变化到另一个状态时，压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变．

(2)公式：＝或＝c.

(3)适用条件：一定质量的理想气体．

[判断]

(1)理想气体也不能严格地遵守气体实验定律．(×)

(2)实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体．(√)

(3)一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其体积增大为原来的2倍．(×)

[对应学生用书P29]

探究点一　气体压强的微观解释

如图，下大雨的时候人们打着的伞为什么会感到明显的加重？

提示　大量密集的雨滴对伞形成一个持续的压力，就像大量持续撒向托盘秤上的豆子一样，给秤一个持续的压力．

1．气体压强的产生

单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．

2．决定气体压强大小的因素

(1)微观因素

①气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大．

②气体分子的平均速率：气体的温度高，气体分子的平均速率就大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就越大．

(2)宏观因素

①与温度有关：温度越高，气体的压强越大．

②与体积有关：体积越小，气体的压强越大．