高考物理 专项复习 1.气体状态方程（讲解版）

学霸推荐气体状态方程知识体系梳理优秀同龄人的陪伴

让你的青春少走弯路气体状态方程部分是选修3-5的重点内容，主要考察内容就是气体状态方程的理解和应用，同学要重视条件和特点，在这个基础上进行题型巩固。使用说明-内容说明01目

录梳理知识体系CONTENTS02解决经典问题实例PA

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1梳理知识体系DREAMOFTHEFUTURE气体状态方程大

致

框

架气体和气体分子运动的特点气体的压强气体实验定律气体状态方程理想气体状态方程气体压强的计算气体实验定律的应用气体状态变化的图象问题气体状态方程大

致

框

架气体和气体分子运动的特点气体状态方程大

致

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架产生原因：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。大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力。公式：p＝F/S。气体的压强常用单位及换算关系：①国际单位：帕斯卡，符号：Pa，1Pa＝1N/m2。②常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)。③换算关系：1atm＝76cmHg＝1.013×105Pa≈1.0×105Pa。气体状态方程大

致

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架气体实验定律气体状态方程大

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架(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。(2)理想气体状态方程：(p

V

)/T

＝(p

V

)/T

或(pV)/T＝C。理想气体状态方程1

112

22气体状态方程大

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架1.活塞模型图2和图3所示是最常见的封闭气体的两种方式。对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对“活塞”进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。图2中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0。由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS。气体压强的计算则气体的压强为p＝p0＋mg/S。图3中的液柱也可以看成一个活塞，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S。则气体压强为p＝p

－mg/S＝p

－ρgh。00气体状态方程大

致

框

架2.连通器模型如图4所示，U形管竖直放置。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B和A的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来。则有p

＋ρgh

＝p

。AB2气体压强的计算而p

＝p

＋ρgh

，1A0所以气体B的压强为p

＝p

＋ρg(h

－h

)。1B02其实该类问题与“活塞模型”并没有什么本质的区别。熟练后以上压强的关系式均可直接写出，不一定都要从受力分析入手。气体状态方程大

致

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架利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路气体实验定律的应用气体状态方程大

致

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架气体状态变化的图象问题气体状态方程知识树原图PA

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2利用知识体系框架来解题此部分务必观看视频讲解DREAMOFTHEFUTURE经典例题1如图所示，U形管内有一部分气体被水银封住，已知大气压为p0，则被封部分气体的压强p(以汞柱为单位)为(ꢀꢀ)A.p0＋h2B.p0－h1C.p

－(h

－h

)201D.p

＋h

－h201答案解析1答案解析：根据同一液面压强相等，则有p＋p

＝p

，又因为以汞柱为0h1单位，所以p＝p

－p

＝p

－h

，故选项B正确。00h11经典例题2如图，横坐标表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是(ꢀꢀ)A.曲线①ꢀꢀB.曲线②ꢀꢀC.曲线③ꢀꢀD.曲线④答案解析2答案解析：某一温度下气体分子的麦克斯韦速率分布呈“中间多，两头少”的分布特点，故D项正确。经典例题3为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下图中的图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是(ꢀꢀ)答案解析3答案解析：根据气体等温变化方程pV＝C，得p＝C/V，因此p－1/V图象是一条过原点的直线，选项B正确。PA

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3回顾落实DREAMOFTHEFUTURE要点①气体压强产生原因：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；②三个实验定律的熟悉掌握以及区分；③结合牛顿运动定律问题要注意对活塞的受力分析。提醒①要注意题目中等圧変