高中物理总复 习大串讲（二）新课标选修3-3

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1、选修3-3总复习大串讲（二）——气体在近年的高考试题中，特别是实行新课标地区的考题（如山东、海南、宁夏等省份的高考试题）多是以气体为研究对象的状态变化问题，解决这类问题的关键是要弄清：“一个对象”、“四个过程”、“两大规律”体系．◆物量解题思想一、一个对象气体的研究对象一般为“一定质量”的“理想气体”．理想气体具备以下特点：（1）气体分子可以认为是质点；（2）气体分子间没有作用力；（3）没有分子势能，只有分子动能，气体的热力学能是分子动能；（4）满足三个实验定律和理想气体状态方程．二、四个过程指气体状态变化的四个过程：等温过程、等容过程、等压过

2、程、绝热过程．各过程的特点如下：①等温过程：温度不变、分子平均动能不变、（理想气体）内能不变；②等容过程：体积不变、分子密度不变、外界对气体做功为零．③等压过程：压强不变、分子平均动能和分子密度的变化趋势相反．④绝热过程：气体与外界没有热量交换，气体内能的变化完全由做功来决定．三、两大规律这是说的解决气体问题的“两大规律”体系：气体状态变化规律（气体实验定律和理想气体状态方程）、热力学第一定律（或能的转化与守恒定律）．1、状态变化规律：⑴玻意耳定律：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，P1V1＝P2V2⑵查理定律：一定质量的气体，在体积不变

3、的情况下，⑶盖·吕萨克定律：一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，（4）理想气体状态方程：对于一定质量的理想气体，2、热力学第一定律：它表示了功、势量跟内能改变之间的定量关系：ΔU＝W＋Q做功：做功使物体内能发生变化，本质是能量的转化，是一种形式的能向另一种形式的能转化，功是能量转化的量度．热传递：是能量的转移，内能由一个物体传递给另一个物体，传递的能量用热量Q表示．内能的改变：是物体内所有分子动能和势能之和发生了变化，宏观表现在温度变化和体积变化．若是理想气体，内能的改变是物体内所有分子动能之和发生了变化。考点例析1.状态变化规律状态变化规

4、律包括玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律和理想气体状态方程，这部分内容可以直接以选择题、填空题和计算题的形式考查，也可以结合液柱的移动、状态参量的变化及热力学定律出题.例1（09年海南卷）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气

5、在停止加热较长一段时间后的体积。解析：（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。根据玻意耳定律有①式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得②（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程根据盖·吕萨克定律有③式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得④点评：本题直接以计算题的形式考查了玻意耳定律、盖·吕萨克定律等的应用。2.理想气体变化图象例2（08年上海卷）已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程

6、中汽缸内气体的内能()A.先增大后减小B.先减小后增大C.单调变化D.保持不变解析：由PV/T为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达PV乘积，从实线与虚线等温线比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，内能先减小后增大。答案：B点评：解决本题需要知道理想气体的内能只和温度有关，另外还要清楚理想气体的等温变化图象，难度不大，除此之外，08年江苏卷直接考查了等压变化图象（见第7期第4版例4），难度较低，所以笔者建议大家备考时一定要熟悉理想气体的三种变化图象，否则，将来在此失分，那就太可惜了.3.大气压强、气体压强的计算及其微观解释例3（

7、09年浙江自选模块）一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是（）A.大于大气压强B.是由于气体重力而产生的C.是由于气体分子之间的斥力而产生的D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是（）A.球内气体体积变大B.球内气体体积变小C.球内气体内能变大D.球内气体内能

8、不变(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方