高中物理33知识点总结.pdf

=3
6V0
（固、液体一般用此模型）
油膜法估测分子大小： d = V S ----单分子油膜的面积，V----滴到水中的纯油酸的体积
S
○2 立方体模型． d = 3 V0 （气体一般用此模型；对气体，d 应理解为相邻分子间的平均距离）
注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)； 气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。
①分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间距离的增大而减
小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快，实际表现出的分子
力是分子引力和分子斥力的合力
②分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距离 r0（约 10－10m）与 10r0。 （ⅰ）当分子间距离为 r0 时，分子力为零。 （ⅱ）当分子间距 r＞r0 时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由 r0 增大时，分子力先增大后减小 （ⅲ）当分子间距 r＜r0 时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由 r0 减小时，分子力不断增大
-273.15℃点的倾斜直线。
盖——吕萨克定律的推论：一定质量的某种气体从初状态（V,T)开始发生等压变化，其体积的变化量 V 与温度
的变化量 T
之间的关系为 V
=
T T
V
（4）理想气体状态方程 ①理想气体，由于不考虑分子间相互作用力，理想气体的内能仅由温度和分子总数决定 ，与气体的体积无关。
②对一定质量的理想气体，有
P0 P
P
A h1 h2 B
PA = P0 + gh1 Pa PB = P0 + gh2 Pa
PA = P0 + h1 cmHg 柱
PB = P0 + h2 cmHg 柱
N (4)
10
（5）
N 10
ps
p0s 300
P= 81cmHg ps 370
解(4)：对水银柱受力分析（如右图） 沿试管方向由平衡条件可得： pS=p0S+mgSin30°
*液面与外界大气相接触，则液面下 h 处的压强为 P = P0 + gh
*连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。 ②计算方法 *取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等 压面．由两侧压强相等列方程求解压强．
例如图中，同一液面 C、D 处压强相等 PA = P0 + gh .
或 P1 P2
= T1 T2
）
适用条件：气体质量.体积不变时 微观解释：一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变，在这种情况下，温度升高时，分子的 平均动能增大，气体的压强就增大。 图象表达：
P −T
图像
P−t
图像
图像特点
物理意义
一定质量的理想气体，体积保持不
变时，
p T
=
C
，P
与
T
成正比，在
p0s P= 70cmHg
N
10
PS
P0S
300 mg
P=
P0 S
+
ghS sin S
30 0
=p0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg)
=76+5
(cmHg)
=81
(cmHg)
解(5)：
变式 2：计算图 2 中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强 p0=76cmHg，图中液体为水银）
学海无涯
高中物理 3-3
一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成的 微观量：分子体积 V0、分子直径 d、分子质量 m0
宏观量：物质体积 V、摩尔体积Vmol 、物体质量 m、摩尔质量 M mol 、物质密度ρ。
联系桥梁：阿伏加德罗常数（NA＝6.02×1023mol－1）
= m = M mol V Vmol
②单位体积内的分子数(分子密集程度)，从宏观上看由气体的体积决定 （2）三种变化：探究一定质量理想气体压强 p、体积 V、温度 T 之间关系，采用的是控制变量法 ①等温变化，玻意耳定律：PV＝C ②等容变化，查理定律： P / T＝C
③等压变化，盖—吕萨克定律：V/ T＝C (3) 气体实验定律
①玻意耳定律： pV
（2）、分子平均动能：物体内所有分子动能的平均值。
①温度是分子平均动能大小的标志。
②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）．
(3)、分子势能
①一般规定无穷远处分子势能为零，
EP
②分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。 ③分子势能与分子间距离 r0 关系
学海无涯 *受力平衡法：选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，由 F 合＝0 列式求气体压强．
例题 1：在竖直放置的 U 形管内由密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱，大
气压强为 P 0 ，各部分长度如图所示，求 A、B 气体的压强。
解法一：平衡法，选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用平衡条件求解
体压强由液体传递后对 h 2 的压力方向向上，B 气体对 h 2 的压力、液柱 h 2 重力方向向下，液柱平衡，则 p B S+
ρgh 2 S=p A S，得 p B =P 0 +ρg(h 1 -h 2 )
解法二：取等压面法，根据同种液体在同一液面处的压强相等，在连通器内灵活选取等压面，再由两侧压强相等列
求 p A ：取液柱 h 1 为研究对象，设管的横截面积为 S，大气压力和液柱重力方向向下，A
气体产生的压力方向向上，液柱 h 1 静止，则 P 0 S+ρgh 1 S=p A S，p A =P 0 +ρgh 1
求 p B ：取液柱 h 2 为研究对象，由于 h 2 的下端以下液体的对称性，下端液体自重产生的压强可不予考虑，A 气
学海无涯
⑦ m S
⑧
S′
m S
PS PS = P0S+mg
P0Smg
P
=
P0
+
mg S
PS PS =mg +P0S＇ N
P0S′ mg
PS = mg+P0S
⑨
M
以活塞为研究对象
mg+PS = P0S
Sm
⑩ Sm
M
学海无涯
以气缸为研究对象
Mg+PS = P0S
例 3:下图中气缸的质量均为 M,气缸内部的横截面积为 S,气缸内壁摩擦不计.活塞质量为 m,求封闭气体的压强(设大 气压强为 p0)
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间．接．说明了液体分子 在永不停息地做无规则运动．
① 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动． ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动． ③课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹． ④微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显． 3、分子间存在相互作用的引力和斥力
*参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，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等，进而求得气体压强． 例如，图中粗细均匀的 U 形管中封闭了一定质量的气体 A，在其最低处取一液片 B，
由其两侧受力平衡可知 (PA＋gh 0 )S＝(P0＋gh＋gh 0 )S.即PA＝P0＋gh.
图像特点
学海无涯 V − t图
物理意义
一定质量的理想气体，压强保持不变
VT图
像上的等压线是过原点的倾斜直线。
一定质量的理想气体，体积保持不变时，
V T
= C ，由于 T=t+273.15K,则 V 与 t 是一次
函数关系，V − t 图线是一条延长线过横轴上
=
C
（C
为常量与）→等温变化(
P1V1
=
P2V2
或
P1 P2
= V2 V1
)
适用条件：气体质量.温度不变时
微观解释：一定质量的理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的，在这种情况下，体积减少时，分 子的密集程度增大，气体的压强就增大。
图象表达： 图像特点
p− 1 V 图像
学海无涯 p −V
P =P0+ρgh
⑤
h
⑥ h
P =P0- ρgh
P =P0+ρgh
学海无涯
例题 2：玻璃管与水银封闭两部分气体 A 和 B。设大气压强为 P0=76cmHg 柱， h1=10cm，h2=15cm。求 封闭气体 A、B 的压强 PA=? 、 PB =?
（1atm = 76cmHg =1.0×105 Pa）
方程求解压强
求 p B 时从 A 气体下端选取等压面，则有 p B +ρgh 2 =p A =P 0 +ρgh 1
所以 p A =P 0 +ρgh 1 ，p B =P 0 +ρg(h 1 -h 2 )
（6）常见平衡状态下封闭气体压强的计算******
①
h
②③
h
h
P =P0
④h
P =P0- ρgh
P =P0- ρgh
（1）分子质量： m0
=
m N
=
M mol NA
=
Vmol NA
（2）分子体积：V0＝
V N
= Vmol NA
＝ M mol NA
（对气体，V0 应为气体分子占据的空间大小）
（3）分子大小：(数量级 10-10m)
○1 球体模型．V0
= Vmol NA
=
M mol N A