2026版赢在微点顶层设计大一轮物理-第2讲　固体　液体和气体

第2讲固体液体和气体第十五章热学目标要求1.了解固体的微观结构，知道晶体和非晶体的特点，了解液晶的主要特性。2.了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因。3.掌握气体压强的计算方法及气体压强的微观解释。4.理解气体实验定律，并能解决简单的气体状态变化问题。考点1固体和液体的性质考点2气体压强的计算及微观解释内容索引温馨提示:点击标题链接相关内容考点3气体实验定律的理解和应用固体和液体的性质赢在微点物理大一轮考点1必|备|知|识1.固体。(1)分类：固体分为

和

两类。晶体又分为

和

。晶体非晶体单晶体多晶体(2)晶体和非晶体的比较。

分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形有规则的形状无确定的几何形状无确定的几何外形熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性典型物质石英、云母、明矾、食盐各种金属玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化2.液体的表面张力。(1)作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形面积最小。(2)方向：表面张力跟液面

，跟这部分液面的分界线垂直。(3)形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离

，分子间作用力表现为

。相切大引力3.液晶。(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向

，又可以自由移动位置，保持了液体的

。(2)液晶分子的位置无序使它像

，排列有序使它像

。(3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是

的。(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下

。异性流动性液体晶体杂乱无章发生改变(1)晶体的所有物理性质都是各向异性(

)(2)液晶是液体和晶体的混合物(

)(3)液体的表面张力方向与液体的表面垂直(

)考向1

晶体和非晶体【典例1】甲、乙、丙三种固体薄片涂上蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，下列说法正确的是(

)关|键|能|力A.甲、乙为非晶体，丙是晶体B.甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体C.甲、丙为非晶体，乙是晶体D.甲、乙、丙都是晶体单晶体是各向异性，在其表面熔化的蜡是椭圆形。非晶体和多晶体是各向同性，则在其表面熔化的蜡是圆形，因此丙为单晶体，甲、乙可能是多晶体与非晶体。根据温度随加热时间变化的关系可知，甲、丙为晶体，乙是非晶体，B项正确。解析考向2

液体【典例2】

2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课航天员进行太空科普授课，航天员们在空间站进行一场“乒乓球友谊赛”，使用普通球拍时，水球被粘在球拍上；而使用毛巾加工成的球拍，水球不仅没有被吸收，反而弹开了。下列描述不正确的是(

)A.水球形成球形是因为水具有表面张力B.水球被粘在球拍上是因为拍子表面对于水是浸润的C.毛巾的表面布满了疏水的微线毛，对于水是不浸润的D.用毛巾加工成的球拍打水球的力大于水球对球拍的力使水球弹开在完全失重的状态下，因为水具有表面张力的作用从而使得水球形成球形，A项正确；水球被粘在球拍上是因为拍子表面对于水是浸润的，B项正确；毛巾的表面布满了疏水的微线毛，是因为其对于水是不浸润的，C项正确；根据牛顿第三定律可知，用毛巾加工成的球拍打水球的力等于水球对球拍的力，D项错误。解析气体压强的计算及微观解释赢在微点物理大一轮考点2必|备|知|识1.气体压强的计算。(1)活塞模型。如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。

(2)连通器模型。如图所示，U形管竖直放置。同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来。则有pB+ρgh2=pA，而pA=p0+ρgh1，所以气体B的压强为pB=p0+ρg(h1-h2)。2.气体分子运动的速率分布图像。气体分子间距离大约是分子直径的10倍，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图所示。3.气体压强的微观解释。(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力。(2)决定因素(一定质量的某种理想气体)。①宏观上：决定于气体的温度和体积。②微观上：决定于气体分子的平均动能和气体分子的数密度。(1)液体内部同一深度处压强大小相等，方向不同(

)(2)物体的温度升高，物体内所有分子的动能均增大(

)(3)气体的温度升高，气体的压强不一定增大(

)考向1

气体压强的计算【典例3】若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，求各被封闭气体的压强。关|键|能|力在题图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由平衡条件知p甲S+ρghS=p0S，所以p甲=p0-ρgh，在题图乙中，以B液面为研究对象，由平衡条件知p乙S+ρghS=p0S，p乙=p0-ρgh，解析

解析【典例4】如图中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左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。两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压强为p0,重力加速度为g，则封闭气体A的压强为

，气体B的压强为

。

解析考向2

气体压强的微观解释【典例5】

(多选)关于对气体压强的理解，下列说法正确的是(

)A.大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强B.密闭容器内气体压强是由气体分子不断撞击器壁而产生的C.气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均速率D.单位面积器壁受到空气分子碰撞的平均压力在数值上等于气体对器壁的压强大小

解析气体实验定律的理解和应用赢在微点物理大一轮考点3必|备|知|识1.气体实验定律。

玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比表达式p1V1=p2V2=拓展：Δp=ΔT=拓展：ΔV=ΔT微观解释一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能不变。体积减小时，分子的数密度增大，气体的压强增大一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变图像

(1)压强极大的实际气体不遵从气体实验定律(

)(2)一定质量的理想气体，当温度升高时，压强一定增大

(

)(3)一定质量的理想气体，当温度升高时，压强和体积的乘积一定增大(

)关|键|能|力1.解题基本思路。2.分析气体状态变化的问题要抓住三点。(1)弄清一个物理过程分为哪几个阶段。(2)找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的。(3)明确哪个阶段应遵循什么实验定律。【典例6】

(2023·海南卷)如图所示，某饮料瓶内密封一定质量的理想气体，t=27℃时，压强p=1.050×105Pa，则(1)t'=37℃时，气压是多大?

解析

解析(2)保持温度不变，挤压气体，使之压强与(1)相同时，气体体积变为原来的多少倍?【典例7】

(2024·湖南卷)一个充有空气的薄壁气球，气球内气体压强为p、体积为V，气球内空气可视为理想气体。(1)若将气球内气体等温膨胀至大气压强p0，求此时气体的体积V0(用p0、p和V表示)。

解析(2)小赞同学想测量该气球内气体体积V的大小，但身边仅有一个电子天平。将气球置于电子天平上，示数为m=8.66×10-3kg(此时须考虑空气浮力对该示数的影响)。小赞同学查阅资料发现，此时气球内气体压强p和体积V还满足：(p-p0)(V-VB0)=C，其中p0=1.0×105Pa为大气压强，VB0=0.5×10-3m3为气球无张力时的最大容积，C=18J为常数。已知该气球自身质量为m0=8.40×10-3kg，外界空气密度为ρ0=1.3kg/m3