《学霸笔记 同步精讲》第2章 气体 固体和液体 本章整合（课件）高中物理人教版选择性必修3

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本章整合
第二章
2026
内容索引
01
02
知识网络 系统构建
核心观点 专题归纳
知识网络 系统构建
气体、固体和液体
气体、固体和液体
核心观点 专题归纳
一
气体实验定律和理想气体状态方程的应用
1.玻意耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律可分别看成是理想气体状态方程在T恒定、V恒定、p恒定时的特例。
2.正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键。
求解压强的方法:(1)在连通器内灵活选取等压面,由两侧压强相等列方程求气体压强。(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、汽缸等)作为力学研究对象,分析受力情况,根据研究对象所处的不同状态,运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解。
3.注意气体实验定律或理想气体状态方程只适用于一定质量的气体,对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题,要巧妙地选取研究对象,使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题。
【例题1】 如图所示,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0 cm的水银柱,水银柱下密封了一定质量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强相当于76 cm高汞柱产生的压强,环境温度为296 K。
(1)求细管的长度。
(2)若不将细管倒置,而是缓慢加热管内被密封的
气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,
求此时密封气体的温度。
答案：(1)41 cm(2)312 K
解析：(1)设细管的长度为l,横截面的面积为S,水银柱高度为h;初始时,设水银柱上表面到管口的距离为h1,被密封气体的体积为V,压强为p;细管倒置时,气体体积为V1,压强为p1。
由玻意耳定律有pV=p1V1
由力的平衡条件有p=p0+ρgh p1=p0-ρgh
式中,ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小,p0为大气压强。
由题意有 V=S(l-h1-h) V1=S(l-h)
解得l=41 cm。
(2)设气体被加热前后的温度分别为T0和T,由盖-吕萨克定律有
解得T=312 K。
方法归纳 应用气体实验定律、理想气体状态方程解题的一般思路
(1)选对象:根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在状态变化过程中,其质量必须保持一定。
(2)找参量:找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T数值或表达式,压强的确定往往是个关键,常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。
(3)认过程:过程表示两个状态之间的一种变化方式,除题中条件已直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定,认清变化过程是正确选用物理规律的前提。
(4)列方程:根据研究对象状态变化的具体方式,选用气态方程或某一实验定律,代入具体数值,T必须用热力学温度表示, p、V的单位要统一,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。
二
气体状态变化的图像问题
1.常见的有p-V图像、V-T图像、p-T图像三种。
2.要能够识别p-V图像、p-T图像、V-T图像中的等温线、等容线和等压线,能从图像上解读出状态参量和状态变化过程。
3.依据理想气体状态方程 图像、V-T图像、p-T图像斜率的意义。
4.作平行于横轴(或纵轴)的平行线,与同一坐标系内的两条p-V线
,或两条V-T线或两条p-T线交于两点,两点横坐标(或纵坐标)相同,依据纵坐标(或横坐标)关系,比较第三物理量的关系。
【例题2】 如图所示,1、2、3为一定质量的理想气体在p-V图像中的三个状态。该理想气体由状态1经过程1→2→3到达状态3,其中2→3之间图线为双曲线。已知状态1的参量为p1=1.0×105 Pa,V1=2 L,T1=200 K。
(1)若状态2的压强p2=4.0×105 Pa,
则温度T2是多少
(2)若状态3的体积V3=6 L,
则压强 p3是多少
答案：(1)800 K　(2) ×105 Pa
方法归纳 解决图像问题应注意的几个问题
(1)选对象:根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在状态变化过程中,其质量必须保持一定。
(2)找参量:找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T数值或表达式,压强的确定往往是个关键,常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。
(3)认过程:过程表示两个状态之间的一种变化方式,除题中条件已直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定,认清变化过程是正确选用物理规律的前提。
(4)列方程:根据研究对象状态变化的具体方式,选用气态方程或某一实验定律,代入具体数值,T必须用热力学温度表示,p、V的单位要统一,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。