人教版高三物理气体、气体性质知识精讲

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1、高三物理气体、气体性质知识精讲一.本周教学内容：气体、气体性质*高考对气体性质一章的考查要求：删去：理想气体、理想气体状态方程；理想气体的等温、等压和等容过程；p-V图、p-T图、v-T图。说明中关于理想气体状态方程和图像的两条内容。保留气体压强和体积关系的定性关系部分。去掉实验：验证玻意耳定律。*本章高考复习重点：1.对气体状态参量的理解认识。2.从分子运动理论的观点认识气体特点。3.从能的转化与守恒的角度分析气体问题。*有关知识要点分析：1.气体分子热运动特点、气体分子间作用力、气体内能。（1）气体分子热运动——完

2、全无规则，不同于（2）常温常压下，如标准状态下：（0℃，1个标准大气压）1mol任何气体的摩尔体积均为22.4L，则平均每个分子所占据的空间：设此空间为球形，则分子之间的平均距离为球直径D这时分子之间作用力几乎趋近于零，可以认为除了碰撞之外，分子之间无分子力作用。对于压强较大的压缩气体，分子间距较小，但也大于r0，分子间作用力表现为引力，应在引力范围内考虑分子力的功及分子势能变化问题。2.气体的状态参量（1）温度T（t）意义：宏观上表示物体的冷热程度，微观上是大量分子热运动的平均动能的标志。数值表示法：（2）体积V气体

3、分子由于自由无规则运动，可达到所能达到的任意空间，气体体积＝所充满容器的容积。单位：m3（3）压强p产生原理：大量分子频繁碰撞器壁而给器壁一个持续的均匀压力产生的。影响p大小的因素：（4）气体状态及状态变化（对一定质量的气体）气体状态变化：质量一定的气体，三个参量均变，或任意两个参量变化，则气体状态将变化（不可能仅一个参量独立变化）要求会定性分析3.气体压强的确定（1）达到热平衡的有限体积内，认为压强处处相同。（2）大气压——因大气重力而产生，随高度增加气体密度ρ↓，p↓。（3）当液面与外界大气相接触时：液面下h深处，

4、有p＝p0＋ρgh。（4）与外界相通时，容器内压强等于外界气压，用细管相连通的两容器，平衡时两边气体压强相等。（5）在连通器中，同一种液体（中间不间断）的同一水平面上压强相等。（6）压强的传递：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传递。（7）平衡体系压强的计算：选取与气体接触的“液体”——液柱或“固体”——如活塞为研究对象，利用力平衡关系，求气体压强。（8）加速运动系统中封闭气体压强：选取对象与上相同，对研究对象作运动分析和受力分析，结合牛顿定律及运动规律分析求解。【典型例题】（一

5、）关于气体状态变化过程状态参量的变化，气体压力的功，气体内能变化及吸放热问题的分析。例（1）如图所示，气缸与活塞之间无摩擦，活塞不漏气，活塞质量为m，其上放有沙土，若缓慢地，一点点取走沙土，活塞将缓慢上升（从A→B），在此过程中可认为封闭气体温度不变。分析此过程气体内能的变化ΔE；气体压力做功情况W；气体吸热还是放热；气体状态变化过程。（不计气体分子之间的势能）分析讨论：由于温度不变，气体质量（分子总数不变），则：气体体积V增加；气体压力推动活塞做功（W<0）转化为活塞及沙所增加的势能由于气体V↑（T一定），单位体积分

6、子数减小，则p↓，又对活塞体系，可视为保持平衡。（2）在图1中，保持沙的质量不变，对气缸缓慢加热，仍使活塞缓慢上升，则分析题（1）中各问题。分析讨论：对活塞和沙，缓慢移动过程可视为平衡态，有由能的转化与守恒，此过程一定通过吸热来实现，且（3）在图1中，若对气缸加热，同时不断向活塞上注入沙土，以维持活塞保持在某一位置不动，分析（1）中各问题。分析解答：气体体积V一定，n一定，加热过程中T增加，压强p增加。小结：不同物理过程、内能变化、功、热、放热情况不同，功和热为过程量，不同过程W、Q不同。一般液体、固体体积变化很小，可

7、不考虑因为体积变化而做功的问题。气体体积可明显变化，应关注气体做功过程。例如：一气泡从水池底缓慢上升，由于压强减小，水温升高，气泡体积不断增加，设气泡内空气质量不变，则上升过程中，E内增加，气体对外做功，必定从环境吸收热量。又如：将一装有压缩空气的瓶子的瓶塞突然打开，使压缩空气迅速跑出，当瓶内气体压强降到等于大气压p0时，立即盖紧瓶塞，过一段时间后，瓶内压强将（设瓶外环境温度不变）。A.仍为p0B.大于p0C.小于p0D.无法确定分析：此过程气体迅速跑出，要对外界做功，在短时间内，瓶内气体温度将降低（T内

8、殊情况。例如：如下图所示的绝热容器，中间用隔板分成两部分，左侧有理想气体，右侧是真空；现将隔板抽掉，让左侧的气体自由膨胀到右侧直到平衡，在此过程中（不计分子势能）（）A.气体对外做功，温度不变，内能减少B.气体对外做功，温度不变，内能不变C.气体不做功，温度不变，内能不变D.气体不做功，温度不变，内能减少分析：因为右侧为真空，气体