（高中物理）选修33总复习大串讲（二）.doc

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、、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．假设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。考点例析状态变化规律包括玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律和理想气体状态方程这局部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。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：此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年卷〕理想气体的内能与温度成正比。如下列图的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线那么在整个过程中汽缸内气体的内能()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：解决此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那么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〔09年自选模块〕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下列图。〔1〕关于气球内气体的压强以下说法正确的选项是〔〕〔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。以下说法正确的选项是〔〕(3)为了估算气球内气体的压强这位同学在气球的外外表涂上颜料在轻质塑料板面和气球一侧外表贴上间距为2.0cm的方格纸。表演结束后留下气球与方格纸接触局部的“印迹〞105Pa取g=10m/s2那么气球内气体的压强为Pa。〔取4位有效数字〕气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹〞这一“印迹〞面积与方格纸上留下的“印迹〞面积存在什么关系？解析：〔1〕除了大气压通过气球壁〔或橡皮膜〕对气球内的气体有一个压力〔或压强〕外气球壁〔或橡皮膜〕收缩对气球内的气体也有