202X届高考物理总复习热学2固体、液体与气体课件新人教版选修3_3

1、第2讲固体、液体与气体 【秒判正误秒判正误】(1)(1)大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体。个单晶体。( )( )(2)(2)晶体有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规晶体有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的。则排列的。( )( )(3)(3)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。单晶体的所有物理性质都是各向异性的。( )( )(4)(4)液晶是液体和晶体的混合物。液晶是液体和晶体的混合物。( )( )(5)(5)船浮于水面上是液体的表面张力作用的结果。船浮于水面上是液体的表面张力作用的结果。( )( )(6)(6)水蒸

2、气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时蒸发和凝结仍在进行。蒸发和凝结仍在进行。 ( )( )(7)(7)压强极大的气体不遵从气体实验定律。压强极大的气体不遵从气体实验定律。( ) ( ) 考点考点1 1固体、液体的性质固体、液体的性质【典题突破典题突破】题型题型1 1晶体与非晶体晶体与非晶体【典例典例1 1】( (多选多选)(2018)(2018郑州模拟郑州模拟) )下列说法正确的下列说法正确的是是( () )A.A.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点熔点B.B.石墨和金刚石的物理性质不同，

3、是由于组成它们的石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同物质微粒排列结构不同C.C.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体些非晶体也可以转化为晶体D.D.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质的方向上有不同的光学性质E.E.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体【解题思维解题思维】1.1.题型特征：概念剖析。题型特征

4、：概念剖析。2.2.题型解码：题型解码：(1)(1)晶体与非晶体的微观结构。晶体与非晶体的微观结构。(2)(2)晶体与非晶体的物理性质。晶体与非晶体的物理性质。【解析解析】选选B B、C C、D D。晶体有固定的熔点，非晶体没。晶体有固定的熔点，非晶体没有，故有，故A A项错误；石墨和金刚石的物理性质不同，是由项错误；石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，故于组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，故B B项正项正确；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，确；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶某些非晶体也可

5、以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔化体，熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔化( (温度超过温度超过300)300)再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故再过一段时间又会转化为晶体硫，故C C项正确；固体可项正确；固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体在不同方向上各向以分为晶体和非晶体两类，单晶体在不同方向上各向异性，具有不同的光学性质，故异性，具有不同的光学性质，故D D项正确；烧热的针尖项正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈

6、椭圆形，说明云母片是晶体，所以形，说明云母片是晶体，所以E E项错误。项错误。【触类旁通触类旁通】 ( (多选多选) )下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B.B.晶体的物理性质都是各向异性的晶体的物理性质都是各向异性的C.C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体式不同而成为不同的晶体D.D.在合适的条件下，晶体与非晶体可以相互转化在合适的条件下，晶体与非晶体可以相互转化E.E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，在熔化

7、过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变内能也保持不变【解析解析】选选C C、D D。晶体有固定的熔点，并不会因为颗。晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，故故A A项错误；单晶体的物理性质为各向异性，多晶体的项错误；单晶体的物理性质为各向异性，多晶体的物理性质为各向同性，故物理性质为各向同性，故B B项错误；同种元素构成的固项错误；同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，故如金刚石和石墨，故C C项正确；晶体的分

8、子排列结构项正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，故如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，故D D项正项正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，故增大，故E E项错误。项错误。题型题型2 2液体表面张力液体表面张力【典例典例2 2】 ( (多选多选)(2018)(2018昆明模拟昆明模拟) )下列说法项正确下列说法项正确的是的是 ( () )A.A.处于完全失重的水滴呈球形，是液体表面张力作用处于完全失重的水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果的结果B.B.液体与固体接触处的附着层都有收缩的趋势液体与固体接触

9、处的附着层都有收缩的趋势C.C.液体与气体接触处的表面层都有收缩的趋势液体与气体接触处的表面层都有收缩的趋势D.D.毛细管插入浸润液体中管内液面会上升毛细管插入浸润液体中管内液面会上升E.E.毛细管插入不浸润液体中管内液面会上升毛细管插入不浸润液体中管内液面会上升【解题思维解题思维】1.1.题型特征：概念剖析。题型特征：概念剖析。2.2.题型解码：题型解码：(1)(1)液体表面张力的本质。液体表面张力的本质。(2)(2)液体表面张力的表现形式。液体表面张力的表现形式。【解析解析】选选A A、C C、D D。处于完全失重状态时，由于液体。处于完全失重状态时，由于液体表面张力作用而水滴形成球形，故

10、表面张力作用而水滴形成球形，故A A项正确；附着层内项正确；附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体表现出分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体表现出扩张的趋势，液体与固体间表现为浸润；附着层内分扩张的趋势，液体与固体间表现为浸润；附着层内分子间的距离大于子间的距离大于r r0 0时，液体表现出收缩的趋势，表现时，液体表现出收缩的趋势，表现为不浸润，故为不浸润，故B B项错误；液体与气体接触表面层内液体项错误；液体与气体接触表面层内液体分子间距比液体内分子间距大，表现为引力，所以液分子间距比液体内分子间距大，表现为引力，所以液体与气体接触处的表面层都有收缩的趋势，故体与气体接触处的表

11、面层都有收缩的趋势，故C C项正确；项正确；毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，插毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低，故入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低，故D D项正确，项正确，E E项错误。项错误。【触类旁通触类旁通】( (多选多选)(2018)(2018衡水模拟衡水模拟) )下列说法项正下列说法项正确的是确的是( () )A.A.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关低，这与液体的种类和毛细管的材质有关B.B.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润

12、变为可以脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液被水浸润，以便吸取药液C.C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D.D.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用球形是因为液体表面张力的作用E.E.在一定温度下，当人们感到潮湿时，水汽蒸发慢，在一定温度下，当人们感到潮湿时，水汽蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大空气的绝对湿度一定较大【解析解析】选选A A、B B、D D。因为不同物质间的

13、分子作用力的。因为不同物质间的分子作用力的性质不同，可能是引力也可能是斥力，故毛细管中的性质不同，可能是引力也可能是斥力，故毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，故的材质有关，故A A项正确；未脱脂的棉花对水不浸润因项正确；未脱脂的棉花对水不浸润因而不吸水，脱脂后可以被水浸润，方便吸取药液，故而不吸水，脱脂后可以被水浸润，方便吸取药液，故B B项正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，项正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，由于云母片导热的各向异性，熔化的蜂蜡呈椭圆形，由于云母片导热的各向异性，熔化的蜂蜡

14、呈椭圆形，说明云母片是晶体，故说明云母片是晶体，故C C项错误；在完全失重的环境下，项错误；在完全失重的环境下，由于表面张力的作用水滴会收缩成标准的球形，故由于表面张力的作用水滴会收缩成标准的球形，故D D项项正确；在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水正确；在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水汽蒸发就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮汽蒸发就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝时湿度不一定湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝时湿度不一定大，故大，故E E项错误。项错误。题型题型3 3 饱和汽、相对湿度饱和汽、相对湿度【典例典例3 3】( (多选多选

15、) )关于饱和汽压和相对湿度，下列说法关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是中正确的是( () )A.A.温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同B.B.温度升高时，饱和汽压增大温度升高时，饱和汽压增大C.C.在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大大D.D.饱和汽压和相对湿度都与体积无关饱和汽压和相对湿度都与体积无关E.E.饱和汽压和相对湿度都与体积有关饱和汽压和相对湿度都与体积有关【解题思维解题思维】1.1.题型特征：概念剖析。题型特征：概念剖析。2.2.题型解码：题型解码：(1)(1)饱和汽与未饱和汽的

16、区别与联系。饱和汽与未饱和汽的区别与联系。(2)(2)饱和汽压的影响因素。饱和汽压的影响因素。(3)(3)相对湿度的概念。相对湿度的概念。【解析解析】选选B B、C C、D D。在一定温度下，饱和汽压是一定。在一定温度下，饱和汽压是一定的，饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与液体的，饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与液体的种类有关，与体积无关。空气中所含水蒸气的压的种类有关，与体积无关。空气中所含水蒸气的压强，称为空气的绝对湿度；相对湿度强，称为空气的绝对湿度；相对湿度= = 夏天的饱和汽压大，在相对湿度相同时，夏天的绝对夏天的饱和汽压大，在相对湿度相同时，夏天的绝对湿度大，故湿度大，故

17、B B、C C、D D项正确。项正确。水蒸汽的实际压强，同温度下水的饱和汽压【触类旁通触类旁通】( (多选多选) )下列对饱和汽、未饱和汽、饱和下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，选项正确的是汽压以及湿度的认识，选项正确的是( () )A.A.液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关体积无关B.B.增大压强一定可以使未饱和汽变成饱和汽增大压强一定可以使未饱和汽变成饱和汽C.C.降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽D.D.空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越空气中所含水蒸气的压强越大，

18、空气的绝对湿度越大大E.E.干湿泡湿度计的干、湿两支温度计的示数差越小，干湿泡湿度计的干、湿两支温度计的示数差越小，空气的相对湿度越大空气的相对湿度越大【解析解析】选选A A、D D、E E。饱和汽压的大小取决于物质的性。饱和汽压的大小取决于物质的性质和温度，而与体积无关，故质和温度，而与体积无关，故A A项正确；饱和汽压与压项正确；饱和汽压与压强无关，故强无关，故B B项错误；降低温度可能使饱和汽变成未饱项错误；降低温度可能使饱和汽变成未饱和汽，但不一定使未饱和汽变成饱和汽，故和汽，但不一定使未饱和汽变成饱和汽，故C C项错误；项错误；空气的湿度是指相对湿度，空气中所含水蒸气的压强空气的湿度

19、是指相对湿度，空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大，相对湿度不一定越大，越大，空气的绝对湿度越大，相对湿度不一定越大，故故D D项正确；干湿泡湿度计的干、湿两支温度计示数差项正确；干湿泡湿度计的干、湿两支温度计示数差越小，说明空气越潮湿，相对湿度越大，故越小，说明空气越潮湿，相对湿度越大，故E E项正确。项正确。【提分秘籍提分秘籍】1.1.晶体与非晶体的比较：晶体与非晶体的比较：单晶体单晶体多晶体多晶体非晶体非晶体外形外形规则规则不规则不规则不规则不规则熔点熔点确定确定确定确定不确定不确定物理性质物理性质各向异性各向异性各向同性各向同性各向同性各向同性典型物质典型物质石英、云母、石英

20、、云母、食盐、硫酸食盐、硫酸铜铜常见的金属常见的金属玻璃、蜂玻璃、蜂蜡、松香蜡、松香单晶体单晶体多晶体多晶体非晶体非晶体形成与转形成与转化化有的物质在不同条件下能够形成不同的有的物质在不同条件下能够形成不同的形态。同一物质可能以晶体和非晶体两形态。同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体条件下可以转化为晶体2.2.液体表面张力：液体表面张力：形成形成原因原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力距离大，分子间的相互作用力表现为引力表面表面特性特性

21、表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜表面张表面张力的方力的方向向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线和液面相切，垂直于液面上的各条分界线表面表面张力张力的效的效果果表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小球形的表面积最小表面表面张力张力的大的大小小跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系系3.3.分析液体现象注意四点：分析液

22、体现象注意四点：(1)(1)液体表面层分子间距较大，表现为引力，其效果使液体表面层分子间距较大，表现为引力，其效果使表面积尽量收缩。表面积尽量收缩。(2)(2)沸腾发生在液体内部和表面，蒸发发生在液体表面。沸腾发生在液体内部和表面，蒸发发生在液体表面。(3)(3)未饱和汽压及饱和汽压与大气压无关，与体积无关。未饱和汽压及饱和汽压与大气压无关，与体积无关。(4)(4)人们感觉到的湿度是相对湿度而非绝对湿度。人们感觉到的湿度是相对湿度而非绝对湿度。【加固训练加固训练】( (多选多选)(2018)(2018保定模拟保定模拟) )关于以下液体或气体的现象关于以下液体或气体的现象中，说法项正确的是中，说

23、法项正确的是( () )A.A.因为在绕地球做匀速圆周运动的字宙飞船内，水滴因为在绕地球做匀速圆周运动的字宙飞船内，水滴不受重力，仅受表面张力，所以小水滴呈球形不受重力，仅受表面张力，所以小水滴呈球形B.B.水蜘蛛能在水面上自由爬行而不落水是由于表面张水蜘蛛能在水面上自由爬行而不落水是由于表面张力所致力所致C.C.相对湿度较大时，较低的温度也可能引起人们中暑相对湿度较大时，较低的温度也可能引起人们中暑D.D.空气绝对湿度越大，人们感到越潮湿空气绝对湿度越大，人们感到越潮湿E.E.液体与固体接触时，如果附着层固体分子比液体内液体与固体接触时，如果附着层固体分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润部分

24、子稀疏，表现为不浸润【解析解析】选选B B、C C、E E。在围绕地球做匀速圆周运动的宇。在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，由于处于完全失重状态，重力充当向心宙飞船中，由于处于完全失重状态，重力充当向心力；故不会出现地球上的水滴的形状，是由于液体表力；故不会出现地球上的水滴的形状，是由于液体表面张力作用而形成球形，故面张力作用而形成球形，故A A项错误；液体表面分子间项错误；液体表面分子间距较大，分子力表现为引力，液体存在表面张力，水距较大，分子力表现为引力，液体存在表面张力，水蜘蛛能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的蜘蛛能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用，故表面

25、张力作用，故B B项正确；影响蒸发快慢以及影响人项正确；影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度，在相们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度，在相对湿度比较大的时候，较低的温度就能引起中暑，是对湿度比较大的时候，较低的温度就能引起中暑，是因为汗液不容易蒸发，故因为汗液不容易蒸发，故C C项正确；人们感到潮湿是因项正确；人们感到潮湿是因为相对湿度大，故为相对湿度大，故D D项错误；液体与固体接触时，如果项错误；液体与固体接触时，如果附着层固体分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润，附着层固体分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润，故故E E项正确。项正确。考点考点2 2气体压

26、强求解的两种模型气体压强求解的两种模型 【典题突破典题突破】题型题型1 1“活塞活塞”模型计算气体压强模型计算气体压强【典例典例4 4】(2018(2018临沂模拟临沂模拟) )如图所示两个汽缸质量均如图所示两个汽缸质量均为为M M，内部横截面积均为，内部横截面积均为S S，两个活塞的质量均为，两个活塞的质量均为m m，左，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。不计活塞与汽缸壁间的摩擦，两个汽挂在天花板下。不计活塞与汽缸壁间的摩擦，两个汽缸内分别封闭有一定质量的气体缸内分别封闭有一定质量的气体A A、B B，大气压为，大气压

27、为p p0 0，求封闭气体求封闭气体A A、B B的压强各多大？的压强各多大？ 【解题思维解题思维】1.1.题型特征：活塞受力平衡。题型特征：活塞受力平衡。2.2.题型解码：题型解码：(1)(1)对活塞进行受力分析。对活塞进行受力分析。(2)(2)根据平衡条件列表达式。根据平衡条件列表达式。【解析解析】题图甲中选活塞题图甲中选活塞m m为研究对象，由平衡条件得为研究对象，由平衡条件得p pA AS=pS=p0 0S+mgS+mg得得p pA A=p=p0 0+ + 题图乙中选汽缸题图乙中选汽缸M M为研究对象，由平衡条件得为研究对象，由平衡条件得p pB BS+Mg=pS+Mg=p0 0S S

28、，得，得p pB B=p=p0 0- - 。答案：答案：p p0 0+ + p p0 0- - mgSMgSmgSMgS【触类旁通触类旁通】 如图所示，光滑水平面上放有一质量为如图所示，光滑水平面上放有一质量为M M的汽缸，汽缸内放有一质量为的汽缸，汽缸内放有一质量为m m的可在汽缸内无摩擦的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为滑动的活塞，活塞面积为S S。现用水平恒力。现用水平恒力F F向右推汽向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强封闭气体的压强p p。( (已知外界大气压为已知外界大气压为p p0 0) )【解析

29、解析】选取汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止选取汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止时有：时有：F=(M+m)aF=(M+m)a再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：pS-ppS-p0 0S=maS=ma解得：解得：p=pp=p0 0+ + 。答案：答案：p p0 0+ + mFS MmmFS Mm题型题型2 2“液柱液柱”模型计算气体压强模型计算气体压强【典例典例5 5】若已知大气压强为若已知大气压强为p p0 0，如图所示各装置均处，如图所示各装置均处于静止状态，图中液体密度均为于静止状态，图中液体密度均为，求下列各图中被，求下列各图中被封闭气体的压

30、强。封闭气体的压强。 【解题思维解题思维】1.1.题型特征：液柱受力平衡。题型特征：液柱受力平衡。2.2.题型解码：题型解码：(1)(1)对液柱进行受力分析。对液柱进行受力分析。(2)(2)根据平衡条件列表达式。根据平衡条件列表达式。【解析解析】(1)(1)在题图甲中，以高为在题图甲中，以高为h h的液柱为研究对象，的液柱为研究对象，由二力平衡知由二力平衡知p p气气S+ghS=pS+ghS=p0 0S S所以所以p p气气=p=p0 0-gh-gh(2)(2)在题图乙中，以在题图乙中，以B B液面为研究对象，由平衡方程液面为研究对象，由平衡方程F F上上=F=F下下，有：，有：p p气气S+

31、ghS=pS+ghS=p0 0S S所以所以p p气气=p=p0 0-gh-gh(3)(3)在题图丙中，以在题图丙中，以B B液面为研究对象，有液面为研究对象，有p p气气S+ghSsin 60S+ghSsin 60=p=p0 0S S所以所以p p气气=p=p0 0- gh- gh答案：答案：甲：甲：p p0 0-gh-gh乙：乙：p p0 0-gh-gh丙：丙：p p0 0- gh- gh3232【触类旁通触类旁通】 若已知大气压强为若已知大气压强为p p0 0，在图中各装置均处于静止状态，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为图中液体密度均为，求被封闭气体的压强。，求被封闭气体的压

32、强。 【解析解析】(1)(1)在甲图中，以液面在甲图中，以液面A A为研究对象，由二力为研究对象，由二力平衡得平衡得p pA AS=(pS=(p0 0+gh+gh1 1)S)S所以所以p pA A=p=p0 0+gh+gh1 1(2)(2)在乙图中，从开口端开始计算：右端为大气压在乙图中，从开口端开始计算：右端为大气压p p0 0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以同种液体同一水平面上的压强相同，所以b b气柱的压强气柱的压强为为p pb b=p=p0 0+g(h+g(h2 2-h-h1 1) )而而a a气柱的压强为气柱的压强为p pa a=p=pb b-gh-gh3 3=p=p0 0+g

33、(h+g(h2 2-h-h1 1-h-h3 3) )答案：答案：甲：甲：p p0 0+gh+gh1 1乙：乙：p pa a=p=p0 0+g(h+g(h2 2-h-h1 1-h-h3 3) )p pb b=p=p0 0+g(h+g(h2 2-h-h1 1) )【提分秘籍提分秘籍】1.1.平衡状态下气体压强的求法：平衡状态下气体压强的求法：力平衡法力平衡法选取与气体接触的液柱选取与气体接触的液柱( (或活塞或活塞) )为研究为研究对象进行受力分析，得到液柱对象进行受力分析，得到液柱( (或活塞或活塞) )的受力平衡方程，求得气体的压强的受力平衡方程，求得气体的压强等压面法等压面法在连通器中，同一

34、种液体在连通器中，同一种液体( (中间不间断中间不间断) )同一深度处压强相等。液体内深同一深度处压强相等。液体内深h h处的处的总压强总压强p=pp=p0 0+gh+gh，p p0 0为液面上方的压强为液面上方的压强2.2.加速运动系统中封闭气体压强的求法：选取与气体加速运动系统中封闭气体压强的求法：选取与气体接触的液柱接触的液柱( (或活塞或活塞) )为研究对象，进行受力分析，利为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。用牛顿第二定律列方程求解。液片法液片法选取假想的液体薄片选取假想的液体薄片( (自身重力不计自身重力不计) )为研为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平究对象

35、，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强等方程，求得气体的压强【加固训练加固训练】如图所示，如图所示，U U形管竖直放置并且处于静止状态。已知大形管竖直放置并且处于静止状态。已知大气压强为气压强为p p0 0，图中液体密度均为，图中液体密度均为，求被封闭气体的，求被封闭气体的压强。压强。 【解析解析】根据帕斯卡定律可知，同一液体中的相同高根据帕斯卡定律可知，同一液体中的相同高度处压强一定相等。所以气体度处压强一定相等。所以气体B B和和A A的压强关系可由图的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来。则有中虚线

36、所示的等高线联系起来。则有p pB B+gh+gh2 2=p=pA A而而p pA A=p=p0 0+gh+gh1 1所以气体所以气体B B的压强为的压强为p pB B=p=p0 0+g(h+g(h1 1-h-h2 2) )答案：答案： p pA A=p=p0 0+gh+gh1 1，p pB B=p=p0 0g(hg(h1 1-h-h2 2) )考点考点3 3气体实验定律理想气体状态方程气体实验定律理想气体状态方程 【典题突破典题突破】题型题型1 1活塞模型活塞模型【典例典例6 6】 (2018 (2018肇庆模拟肇庆模拟) )如图所示，一个上下都如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横

37、截面积为与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S=0.01 mS=0.01 m2 2，中，中间用两个活塞间用两个活塞A A和和B B封住一定质量的气体。封住一定质量的气体。A A、B B都可沿都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。A A的质量不计，的质量不计，B B的质量为的质量为M M，并与一劲度系数为，并与一劲度系数为k=5k=510103 3 N/m N/m的较长的弹簧相连。已知大气的较长的弹簧相连。已知大气压压p p0 0=1=110105 5PaPa，平衡时两活塞之间的，平衡时两活塞之间的距离距离l0 0=0.6 m=0.6 m，现用力压，现用力压A A，

38、使之缓慢，使之缓慢向下移动一段距离后保持平衡。此时用于压向下移动一段距离后保持平衡。此时用于压A A的力的力F=500 NF=500 N。求活塞。求活塞A A下移的距离。下移的距离。【解题思维解题思维】1.1.题型特征：活塞受力平衡，气体温度不变。题型特征：活塞受力平衡，气体温度不变。2.2.题型解码：题型解码：(1)(1)对活塞进行受力分析，根据平衡条件求解气体压强。对活塞进行受力分析，根据平衡条件求解气体压强。(2)(2)由胡克定律求出弹簧的压缩量。由胡克定律求出弹簧的压缩量。(3)(3)根据玻意耳定律求出活塞根据玻意耳定律求出活塞A A向下移动的距离。向下移动的距离。【解析解析】设活塞设

39、活塞A A向下移动向下移动l，相应，相应B B向下移动向下移动x x，对气，对气体分析：体分析：初态：初态：p p1 1=p=p0 0，V V1 1= =l0 0S S末态：末态：p p2 2=p=p0 0+ + ，V V2 2=(=(l0 0- -l+x)S+x)S由玻意耳定律：由玻意耳定律：p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2FS因为两活塞间的距离原来为因为两活塞间的距离原来为l0 0，活塞，活塞A A向下移动向下移动l，相，相应应B B向下移动向下移动x x，则末状态时，两活塞的距离为，则末状态时，两活塞的距离为l0 0- -l+x+x。得：得：p p1 1l0 0S=(p

40、S=(p0 0+ )(+ )(l0 0- -l+x )S+x )S初态时，弹簧被压缩量为初态时，弹簧被压缩量为xx，由胡克定律：，由胡克定律：Mg=kxMg=kxFS当活塞当活塞A A受到压力受到压力F F时，活塞时，活塞B B的受力情况如图所示。的受力情况如图所示。FF为此时弹簧弹力为此时弹簧弹力由平衡条件可知由平衡条件可知p p0 0S+F=pS+F=p0 0S+F+MgS+F+Mg由胡克定律有：由胡克定律有：F=k(x+x)F=k(x+x)联立解得：联立解得：l=0.3 m=0.3 m答案：答案：0.3 m0.3 m【触类旁通触类旁通】(2019(2019大连模拟大连模拟) )如图所示，

41、将导热汽如图所示，将导热汽缸开口向上放置在水平平台上，活塞质量缸开口向上放置在水平平台上，活塞质量m=10 kgm=10 kg，横，横截面积截面积S=50 cmS=50 cm2 2，厚度，厚度d=1 cmd=1 cm，汽缸的内筒深度，汽缸的内筒深度H=H=21 cm21 cm，汽缸质量，汽缸质量M=20 kgM=20 kg，大气压强为，大气压强为p p0 0=1=110105 5 Pa Pa，当温度为当温度为T T1 1=300 K=300 K时，汽缸内活塞封闭的气柱长为时，汽缸内活塞封闭的气柱长为L L1 1=10 cm=10 cm。若将汽缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上，。若将汽缸缓慢倒过

42、来开口向下放置在平台上，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通，不活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通，不计活塞与汽缸间的摩擦，计活塞与汽缸间的摩擦，g g取取10 m/s10 m/s2 2，求：，求： (1)(1)汽缸开口向下放置时，封闭气柱的长度是多少？汽缸开口向下放置时，封闭气柱的长度是多少？(2)(2)给汽缸缓慢加热，当温度多高时，活塞能刚好接触给汽缸缓慢加热，当温度多高时，活塞能刚好接触到平台？到平台？ 【解析解析】(1)(1)将汽缸缓慢倒置的过程中，封闭气体等温将汽缸缓慢倒置的过程中，封闭气体等温变化：变化：p p1 1=p=p0 0+ =1.2+ =1.210105 5

43、 Pa Pap p2 2=p=p0 0- =0.8- =0.810105 5 Pa Pap p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2mgSmgSp p1 1L L1 1=p=p2 2L L2 2 L L2 2=15 cm=15 cm此时活塞没有碰到平台此时活塞没有碰到平台(2)(2)给汽缸缓慢加热过程中，等压变化：给汽缸缓慢加热过程中，等压变化：T T2 2=T=T1 1=300 K=300 KL L2 2=15 cm=15 cm，L L3 3=H-d=20 cm=H-d=20 cm T T3 3= = T T2 2= = T T2 2= = 300 K=400 K300 K=400 K

44、当温度为当温度为400 K400 K时，活塞能刚好接触到平台时，活塞能刚好接触到平台答案：答案：(1)15 cm(1)15 cm(2)400 K(2)400 K3223VVTT32VV32LL2015题型题型2 2液柱模型液柱模型【典例典例7 7】 (2017 (2017全国卷全国卷)一种测量稀薄气体压强一种测量稀薄气体压强的仪器如图甲所示，玻璃泡的仪器如图甲所示，玻璃泡M M的上端和下端分别连通两的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管竖直玻璃细管K K1 1和和K K2 2。K K1 1长为长为l l，顶端封闭，顶端封闭，K K2 2上端与上端与待测气体连通；待测气体连通；M M下端经橡皮软管与

45、充有水银的容器下端经橡皮软管与充有水银的容器R R连通。开始测量时，连通。开始测量时，M M与与K K2 2相通；逐渐提升相通；逐渐提升R R，直到，直到K K2 2中水银面与中水银面与K K1 1顶端等高，此时水银已进入顶端等高，此时水银已进入K K1 1，且，且K K1 1中水中水银面比顶端低银面比顶端低h h，如图乙所示。设测量过程中温度、与，如图乙所示。设测量过程中温度、与K K2 2相通的待测气体的压强均保持不变。已知相通的待测气体的压强均保持不变。已知K K1 1和和K K2 2的内的内径均为径均为d d，M M的容积为的容积为V V0 0，水银的密度为，水银的密度为，重力加速，重

46、力加速度大小为度大小为g g。求：。求：(1)(1)待测气体的压强。待测气体的压强。(2)(2)该仪器能够测量的最大压强。该仪器能够测量的最大压强。 【解题思维解题思维】1.1.题型特征：液柱受力平衡，温度不变。题型特征：液柱受力平衡，温度不变。 2.2.题型解码：题型解码：(1)(1)对液柱进行受力分析，求出气体的状态参量。对液柱进行受力分析，求出气体的状态参量。(2)(2)由玻意耳定律求出压强的表达式。由玻意耳定律求出压强的表达式。【解析解析】(1)(1)设待测气体的压强为设待测气体的压强为p px x。以。以K K1 1中的气体中的气体为研究对象，为研究对象，则初状态：压强为则初状态：压

47、强为p p1 1=p=px x，体积，体积V V1 1=(V=(V0 0+ )+ )末状态：压强为末状态：压强为p p2 2=p=px x+gh+gh，体积，体积V V2 2= = 由玻意耳定律由玻意耳定律p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2。得：得：p px x= = 2d4l2d h42220gd h4Vdhl(2)(2)当当K K2 2压强最大时，压强最大时，K K1 1刚进入水银，刚进入水银，K K2 2中的液面与中的液面与K K1 1顶端等高，两液面高度差为顶端等高，两液面高度差为l，设待测气体的压强为，设待测气体的压强为p pm m。以。以K K1 1中的气体为研究对

48、象，则初状态：压强为中的气体为研究对象，则初状态：压强为p p1 1=p=pm m，体积，体积V V1 1=(V=(V0 0+ )+ )末状态：末状态：p p3 3=p=pm m+g+gl，体积，体积V V3 3= = 2d4l2d4l由玻意耳定律由玻意耳定律p p1 1V V1 1=p=p3 3V V3 3得：得：p pm m= = 答案：答案：(1) (1) (2)(2) 2 20gd4Vl2 20gd4Vl2220gd h4Vdhl【触类旁通触类旁通】 如图所示，如图所示，U U形管右管内径为左管内径形管右管内径为左管内径的的 倍，管内水银在左管内封闭了一段长为倍，管内水银在左管内封闭了

49、一段长为76 cm76 cm、温度为温度为300 K300 K的空气柱，左右两管水银面高度差为的空气柱，左右两管水银面高度差为6 cm6 cm，大气压为，大气压为76 cmHg76 cmHg。2(1)(1)给左管的气体加热，则当给左管的气体加热，则当U U形管两边水面等高时，形管两边水面等高时，左管内气体的温度为多少？左管内气体的温度为多少？(2)(2)在在(1)(1)问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银直到左管气柱恢复原长，问此时两个水银面的入水银直到左管气柱恢复原长，问此时两个水银面的高度差。高度差。【解析解析】(1)(1)初态管内气体压强：初

50、态管内气体压强：p p1 1=p=p0 0-h=(76-6) cmHg=70 cmHg-h=(76-6) cmHg=70 cmHg当左右两管内水银面相等时，末态气体压强：当左右两管内水银面相等时，末态气体压强：p p2 2=76 cmHg=76 cmHg由于右管截面积是左管的两倍，所以左管水银面将下由于右管截面积是左管的两倍，所以左管水银面将下降降4 cm4 cm，右管中水银面将上升，右管中水银面将上升2 cm2 cm，末态管内气柱长，末态管内气柱长度：度：l2 2=80 cm=80 cm初态：初态：p p1 1=70 cmHg=70 cmHg，V V1 1=76S=76S，T T1 1=30

51、0 K=300 K末态：末态：p p2 2=76 cmHg=76 cmHg，V V2 2=80S=80S，T T2 2= =？根据理想气体的状态方程可得：根据理想气体的状态方程可得： 可得：可得：T T2 2=342.9 K=342.9 K112212p Vp VTT(2)(2)设气柱恢复原长时压强为设气柱恢复原长时压强为p p3 3初态：压强初态：压强p p2 2=76 cmHg=76 cmHg，体积，体积V V2 2=80S=80S末态：压强末态：压强p p3 3，体积，体积V V3 3=V=V1 1=76S=76S根据玻意耳定律可得：根据玻意耳定律可得：p p2 2V V2 2=p=p3

52、 3V V3 3解得：解得：p p3 3=80 cmHg76 cmHg=80 cmHg76 cmHg故右侧水银柱比左侧高故右侧水银柱比左侧高以以cmHgcmHg为单位，根据平衡可得：为单位，根据平衡可得：p p3 3=h+p=h+p2 2解得：解得：h=4 cmHgh=4 cmHg答案：答案：(1)342.9 K(1)342.9 K(2)4 cm(2)4 cm题型题型3 3 多个封闭气体问题多个封闭气体问题【典例典例8 8】 (2018 (2018全国卷全国卷) ) 如图，容如图，容积为积为V V的汽缸由导热材料制成，面积为的汽缸由导热材料制成，面积为S S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部的

53、活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门的容器相连，细管上有一阀门K K。开始时，。开始时，K K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p p0 0。现将。现将K K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为体积为 时，将时，将K K关闭，活塞平衡时其下方气体的体关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了积减小了 。不计活塞的质量和体积，外界温度保持。不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为不变，重力加速度大

54、小为g g。求流入汽缸内液体的质。求流入汽缸内液体的质量。量。V8V6【解题思维解题思维】1.1.题型特征：两部分气体，活塞受力平衡。题型特征：两部分气体，活塞受力平衡。2.2.题型解码：题型解码：(1)(1)对活塞进行受力分析，找出不同状态下的三个状态对活塞进行受力分析，找出不同状态下的三个状态参量，分析封闭气体发生的是何种变化。参量，分析封闭气体发生的是何种变化。(2)(2)抓住两部分之间的关系，如体积关系、压强关系。抓住两部分之间的关系，如体积关系、压强关系。(3)(3)利用气体实验定律或理想气体状态方程列方程。利用气体实验定律或理想气体状态方程列方程。【解析解析】设活塞再次平衡后，活塞

55、上方气体的体积为设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V V1 1，压强为，压强为p p1 1；下方气体的体积为；下方气体的体积为V V2 2，压强为，压强为p p2 2。在活。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得变，由玻意耳定律得p p0 0 =p =p1 1V V1 1p p0 0 =p =p2 2V V2 2V2V2由已知条件得由已知条件得V V1 1= = V V2 2= = 设活塞上方液体的质量为设活塞上方液体的质量为m m，由力的平衡条件得，由力的平衡条件得VVV13V26824VVV263p p2 2S

56、=pS=p1 1S+mgS+mg联立以上各式得联立以上各式得m= m= 答案：答案： 015p S26g015p S26g【触类旁通触类旁通】如图，体积为如图，体积为V V的密闭的的密闭的汽缸，两侧与一汽缸，两侧与一“U”U”形细管的两端相形细管的两端相连，汽缸壁导热，连，汽缸壁导热，“U”U”形管内盛有水形管内盛有水银。绝热活塞通过插销固定，将汽缸分银。绝热活塞通过插销固定，将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为的体积的一半，气体的压强均为75 cmHg75 cmHg。外界温度恒。外界温度恒为为27 2

57、7 。缓慢加热左气室的气体，使两侧水银面的高。缓慢加热左气室的气体，使两侧水银面的高度差度差h=25 cmh=25 cm，“U”U”形管中气体的体积和活塞的体积形管中气体的体积和活塞的体积忽略不计，气室内气体可视为理想气体。忽略不计，气室内气体可视为理想气体。(1)(1)求此时左气室内气体的温度。求此时左气室内气体的温度。(2)(2)保持保持(1)(1)中左气室内温度不变，拔掉活塞的插销，中左气室内温度不变，拔掉活塞的插销，活塞可无摩擦移动，求最后稳定时，气体的压强和左活塞可无摩擦移动，求最后稳定时，气体的压强和左气室内气体体积的增加量。气室内气体体积的增加量。【解析解析】(1)(1)右气室内

58、气体温度、体积均不变，压强右气室内气体温度、体积均不变，压强不变。不变。左气室气体初状态左气室气体初状态p p0 0=75 cmHg=75 cmHg，T T0 0=300 K=300 K加热后，加热后，p=100 cmHgp=100 cmHg由查理定律有：由查理定律有： 解得：解得：T=400 KT=400 K00ppTT(2)(2)最终两气室内气体压强相等，设为最终两气室内气体压强相等，设为pp，左气室总，左气室总增加量为增加量为VV，由玻意耳定律，由玻意耳定律对左气室气体有：对左气室气体有： 对右气室气体有：对右气室气体有： 解得：解得：V= VV= V，p=83 cmHgp=83 cmH

59、g答案：答案：(1)400 K(1)400 K(2)83 cmHg(2)83 cmHg V V11pVp ( VV )33 022pVp ( VV )33 115115题型题型4 4 变质量问题变质量问题【典例典例9 9】有一个容积有一个容积V=30 LV=30 L的瓶内装有质量为的瓶内装有质量为m m的某的某种气体，由于用气，瓶中的压强由种气体，由于用气，瓶中的压强由p p1 1=50 atm=50 atm降到降到p p2 2=30 atm=30 atm，温度始终保持，温度始终保持0 0 ，已知标准状况下，已知标准状况下1 1 molmol气体的体积是气体的体积是22.4 L22.4 L，求

60、：，求：(1)(1)使用掉的气体的质量使用掉的气体的质量mm。(2)(2)使用掉的气体的分子数。使用掉的气体的分子数。( (阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数N NA A= = 6.06.010102323molmol-1-1，保留两位有效数字，保留两位有效数字) )【解题思维解题思维】1.1.题型特征：气体质量发生变化题型特征：气体质量发生变化 2.2.题型解码：题型解码：(1)(1)把变质量的问题转化为定质量的问题。把变质量的问题转化为定质量的问题。(2)(2)把体积转化成标准状态的体积。把体积转化成标准状态的体积。【解析解析】(1)(1)用气过程中，温度不变，选择初始瓶内气用气过程中，温度不变