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第 15 章 热学
第 1 节 分子动理论 内能 固体和液体
学生用书P158
考点 1 分子动理论 内能 二、分子永不停息的无规则运动
一、物体是由大量分子组成的 1.分子热运动：分子在做永不停息的无规则运动
ꎮ
1.分子直径的数量级为 －１０ 分子质量的数量 2.扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对
１０ ｍꎬ
级为 －２６ 方的现象
１０ ｋｇꎮ ꎮ
2.阿伏加德罗常数： 的任何物质中含有 扩散现象直接地反映了分子的热运动
１ ｍｏｌ (１) ꎮ
Ｎ . ２３ 个分子 Ｎ 即阿伏加德罗常数 影响因素 温度 温度越高 扩散越快
Ａ ＝６ ０２×１０ ꎬ Ａ ꎮ (２) : ꎮ ꎬ ꎮ
3.分子的两种模型 3.布朗运动：悬浮在液体或气体中的微粒的无
规则运动
球体模型 立方体模型
ꎮ
布朗运动不是分子的运动 但间接反映了
对象 固体和液体分子 气体分子
(１) ꎬ
液体或气体分子的无规则运动
ꎮ
影响因素 微粒大小和温度 微粒越小
图示
(２) : ꎮ ꎬ
温度越高 布朗运动越明显
ꎬ ꎮ
4.分子运动速率分布规律
３ Ｖ
关系 ｄ ６ ０ ｄ ３ Ｖ
＝ ＝ ０ E(K+
π ++!
ｄ为气体分子间的
意义
ｄ
Ｖ
为
为
分
分
子
子
直
体
径
积 ꎬ 平均距离 ꎬ Ｖ ０ 为分子
#
０ 所占空间体积 #
4.宏观量与微观量及其相互关系
微观量 分子体积 Ｖ 分子直径 ｄ 分子质
(１) : ０、 、 +E
量 ｍ ０ꎮ _ _ _ _ _ _ _ _ ( NeT
宏观量 摩尔体积 Ｖ 摩尔质量 Ｍ 物体
(２) : ｍｏｌ、 、 在任意一温度下 气体分子的速率都按
的体积 Ｖ 物体的质量 ｍ 物体的密度 ρ (１) ꎬ
、 、 ꎮ 中间 多 两 头 少 的 规 律 分 布
几个重要关系 “ 、 ” ꎮ
(３) 温 度 升 高 时 中 间 多 的这一 高峰 向
Ｍ ρＶ (２) ꎬ“ ” “ ”
分子质量 ｍ ｍｏｌ 速率大的方向移动 速率小的分子数减少 速
① : ０ ＝Ｎ ＝ Ｎ ꎮ ꎬ ꎬ
Ａ Ａ 率大的分子数增多 分子的平均速率增大 但
Ｖ Ｍ ꎬ ꎬ
分子体积 Ｖ ｍｏｌ 对气体 Ｖ 为分子 不是每个分子的速率 都 增 大
② : ０ ＝ Ｎ ＝ρＮ ( ꎬ ０ ꎮ
Ａ Ａ
三、分子间作用力与分子势能的比较
所占空间体积
)ꎮ
Ｖ ｍ 分子间作用力Ｆ 分子势能Ｅ
物体所含的分子数 Ｎ Ｎ Ｎ 或 ｐ
③ : ＝Ｖ Ａ ＝ρＶ Ａ
ｍｏｌ ｍｏｌ
ｍ ρＶ
Ｎ Ｎ Ｎ 图像
＝Ｍ Ａ ＝Ｍ Ａꎮ
第15章 热学 １ ６７
续表 能类似ꎬ都是与某种力对应、由相对位置决定的能量ꎮ
分子间作用力Ｆ 分子势能Ｅ (
２
)分子势能为
０
和分子势能最小的含义不同ꎬ前者与选
ｐ 择的零势能点有关ꎬ而后者的位置一定在ｒｒ处ꎮ
Ｆ随 ｒ 增大而减 ｒ增大 Ｆ 做正功 Ｅ ＝ ０
ｒ ｒ ꎬ ꎬ ｐ 典 例 1 ( 北 京 ꎬ ꎬ 分 ) 分 子 力 Ｆ 随 分子间
< ０ 小 表现为斥力 减小 ２０２０ １０ ３
ꎬ
随分子 距离 ｒ 的变化如图所示 将两分子从相距 ｒ
ｒ ｒ Ｆ Ｅ 最小且小于 ꎮ ＝
间距离 ＝ ０ ＝０ ｐ ０ ｒ 处释放 仅考虑这两个分子间的作用 下列说
的变化 ｒ增大 Ｆ先增大 ２ ꎬ ꎬ
ꎬ ｒ增大 Ｆ 做负功 Ｅ 法正确的是
情况 ｒ ｒ 后减小 表现为 ꎬ ꎬ ｐ ( )
> ０ ꎬ 增大
引力
ｒ ｒ 可近似看作Ｆ Ｅ
>１０ ０ ＝０ ｐ＝０
即练即清
判断正误，正确的打√，错误的打 。
✕
从 ｒ ｒ 到 ｒ ｒ 分子间引力 斥力都在减小
我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面
Ａ. ＝ ２ ＝ ０ 、
从 ｒ ｒ 到 ｒ ｒ 分子力的大小先减小后增大
原子的排布图如图所示 图中的每个亮斑都是
ꎬ Ｂ. ＝ ２ ＝ １
一个碳原子 从 ｒ ｒ 到 ｒ ｒ 分子势能先减小后增大
ꎮ Ｃ. ＝ ２ ＝ ０
从 ｒ ｒ 到 ｒ ｒ 分子动能先增大后减小
Ｄ. ＝ ２ ＝ １
解题导引
石墨中的碳原子的形状均为球形
(１) ꎮ ( )
的石墨中含有相同的碳原子数
(２)１ ｍｏｌ ꎮ ( )
石墨中的碳原子是静止不动的
(３) ꎮ ( )
两个碳原子间不可能同时存在斥力与引力 答案 Ｄ
(４) ꎮ
高考变式 图像变化与联系 图甲是一定质量
( )
分子势能随着分子间距离的增大 可能先减 的某种气体在不同温度下的气体分子运动速率
(５) ꎬ
小后增大 分布曲线 图乙是分子势能 Ｅ 与两分子间距离
ꎮ ( ) ꎻ ｐ
答案 ｒ 的关系曲线 下列说法正确的是
(１) ✕ (２) √ (３) ✕ (４) ✕ ꎮ ( )
(５)√
四、分子动能、分子势能与内能的比较
分子动能 分子势能 内能
由分子间相 所有分子的热
分子无规则
定义 对位置决定 运动动能和分
运动的动能
的势能 子势能的总和
甲 乙
决定 温度 决定分 温度 体积 物
( 分子间距 、 、 甲 同一温度下 气体分子热运动的速率都呈
因素 子平均动能 质的量 Ａ. : ꎬ
)
中间多 两头少 的分布
温度 内能等物理量只对大量分子才有意义 对
说明 、 ꎬ “ 、 ”
单个或少量分子没有实际意义 甲 气体在 状态下的内能小于在 状态下
Ｂ. : ① ②
点拨提醒 ( )分子势能与重力势能、弹性势能、电势 的内能
１
１ ６８ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
乙 当ｒ大于ｒ 时 分子间的作用力表现为引力 现象ꎮ
Ｃ. : １ ꎬ
( )附着层内的液体分子比液体内部稀疏ꎬ故分子间
乙 在 ｒ 由 ｒ 变到 ｒ 的过程中分子间作用力 ２
Ｄ. : １ ２ 作用力为引力ꎬ附着层有收缩的趋势ꎬ故形成不浸润
做负功
现象ꎮ
答案 Ａ 毛细现象
(３)
考点 2 固体和液体性质的理解 定义 浸润液体在细管中上升的现象 以及
① : ꎬ
不浸润液体在细管中下降的现象 称为毛细现
一、固体
ꎬ
象 如图所示
固体可分为晶体和非晶体 晶体又可分为单晶
( )ꎮ
ꎬ
体和多晶体
ꎮ
晶体
非晶体
单晶体 多晶体
外形 规则 不规则 不规则
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
原子 或 按一定的规则 由许多单晶体 排 列 不 规 特点 细管内径越小 毛细现象越明显
(
② : ꎬ ꎮ
分子 离 排列 具有空 杂乱无章地组 则 无空间
、 ꎬ ꎬ 3.液晶
子 排列 间上的周期性 合而成 上的周期性
)
液晶的物理性质 具有液体的流动性 具
单晶硅 玻璃 蜂
(１) : ꎻ
典型物质 、 蔗糖块 铜 、
单晶锗 、 蜡 松香 有晶体的光学各向异性
、 ꎮ
二、液体 液晶的微观结构 从某个方向上看 其分
(２) : ꎬ
1.液体的表面张力 子排列比较整齐 但从另一方向看 分子的排
ꎬ ꎬ
列是杂乱无章的
定义 使液体表面绷紧的力 ꎮ
即练即清
形成 表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距
原因 离大 分子间的作用力表现为引力
ꎬ 判断正误，正确的打√，错误的打 。
✕
和液面相切 垂直于液面上的各条分界线
ꎬ 将一块晶体敲碎后 得到的小颗粒是非晶体
(１) ꎬ ꎮ
方向
( )
在合适条件下 某些晶体可以转化为非晶
(２) ꎬ
体 某些非晶体也可以转化为晶体
ꎬ ꎮ ( )
使液体表面具有收缩的趋势 使液体表面积趋
天然石英表现为各向异性 是由于该物质的
ꎬ
作用 于最小在体积相同的条件下球体的表面积 (３) ꎬ
( ꎬ 微粒在空间的排列不规则
最小
ꎮ ( )
)
水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠 而在
2.浸润和不浸润 (４) ꎬ
干净的玻璃板上却不能 这是因为油脂使水的
浸润 一种液体会润湿某种固体并附着在 ꎬ
(１) : 表面张力增大
固体的表面上 这种现象叫作浸润 ꎮ ( )
ꎬ ꎮ 在毛细现象中 毛细管中的液面有的升高
不浸润 一种液体不会润湿某种固体 也 (５) ꎬ ꎬ
(２) : ꎬ 有的降低 这与液体的种类和毛细管的材质
就不会附着在这种固体的表面 这种现象叫 ꎬ
ꎬ 有关
作不浸润 ꎮ ( )
ꎮ 答案
知识拓展 浸润与不浸润产生的原因 (１) ✕ (２) √ (３) ✕ (４) ✕
( )附着层内的液体分子比液体内部密集ꎬ故分子间 (５)√
１
作用力为斥力ꎬ附着层有扩展的趋势ꎬ故形成浸润 典例2 (原创)下列几幅图对应的说法中正确
第15章 热学 １ ６９
的是 学各向异性的特点
( )
图丁中水黾静止在水面上 是浮力作用的结果
Ｄ. ꎬ
答案 Ａ
提分关键规律总结
甲 乙 丙 丁
( )凡是具有确定熔点的物体必定是晶体ꎬ反之ꎬ必是非
１
图甲是玻璃管插入某液体中的情形 表明该
Ａ. ꎬ 晶体ꎮ
液体能够浸润玻璃
( )单晶体具有各向异性ꎬ但不是在各种物理性质上都
２
图乙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝 原
表现出各向异性ꎮ
Ｂ. ꎬ
因是玻璃是非晶体 加热后变成晶体 ( )晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化ꎮ
ꎬ ３
丙图中说明液晶不是晶体 因此它不具有光
Ｃ. ꎬ
１ ７０ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
第 2 节 气体的性质
学生用书P161
考点 1 气体压强 答案
(１)√ (２)✕ (３)√
1.产生原因：气体中大量分子做无规则运动时
考点 2 气体实验定律 理想气体状态方程
对器壁频繁碰撞而形成对器壁各处均匀 持
1.气体实验定律
、
续的压力
ꎮ 玻意耳定律 查理定律 盖 吕萨克定律
－
2.决定因素（一定质量的某种理想气体）
一定质量的 一定质量的 一定质量的某
/ +U#B
某 种 气 体 某种气体 在 种气体 在压
# PU!+ E(BU ꎬ ꎬ ꎬ
在温度不变 体积不变的 强不变的情况
> !+B 内容
的 情 况 下 情况下 压强 下 其体积与
2 ꎬ ꎬ ꎬ
# +U/B
压强与体积 与热力学温 热力学温度成
/ U!+BU
成反比 度成正比 正比
!+B
+ 6BUL ｐ ｐ Ｖ Ｖ
１ ２ １ ２
/ -+* Ｔ ＝Ｔ Ｔ ＝Ｔ
表达式 ｐ Ｖ ｐ Ｖ １ ２ １ ２
> 6 BUB １ １＝ ２ ２ ｐ Ｖ
ｐ １ Ｔ Ｖ １ Ｔ
2 +BUK Δ ＝Ｔ Δ Δ ＝Ｔ Δ
１ １
L/-+
+
BU*BU 2.理想气体状态方程
B
理想气体
(１)
即练即清 定义 在任何温度 任何压强下都遵从气体
① : 、
判断正误，正确的打√，错误的打 。 实验定律的气体
✕ ꎮ
理想气体特点 理想气体不计分子间的作
气体对容器壁有压强是大量气体分子对容
② :
(１)
用力 即不计分子势能 其内能仅由温度决定
器壁频繁碰撞的结果
ꎬ ꎬ ꎮ
ꎮ ( )
气体对器壁的压强是由气体的重力产生的 ｐ Ｖ ｐ Ｖ ｐＶ
(２) ꎮ 理想气体状态方程 １ １ ２ ２或 Ｃ
(２) : Ｔ ＝ Ｔ Ｔ ＝
１ ２
( )
质量一定的理想气体
一定质量的理想气体体积不变时 温度越 ( )ꎮ
(３) ꎬ
ｐＶ
高 单位时间内容器壁单位面积受到气体分子 点拨提醒 理想气体状态方程 Ｃꎬ式中的 Ｃ 是与
ꎬ Ｔ ＝
撞击的次数越多 ｐ、Ｖ、Ｔ无关的常量ꎬ它与气体的质量、种类有关ꎮ
ꎮ ( )
典例1 某同学探究一封闭汽缸内理想气体的
考点 3 气体状态变化的图像问题
状态变化特性 得到压强ｐ 随温度ｔ 的变化如图
气体的四类“等值变化”图像的比较
ꎬ
所示 已知图线 描述的是体积为 Ｖ 的等容
ꎮ Ⅰ １ 类别 形状 特点(其中Ｃ为常量) 举例
过程 当温度为ｔ 时气体的压强为ｐ 图线 描
ꎬ １ １ꎻ Ⅱ 双曲 ｐＶ ＣＴ 即 ｐ Ｖ 之积
述的是压强为 ｐ 的等压过程 取 为 ｐ Ｖ ＝ ꎬ 、
２ ꎮ ０ ℃ － 线的 越大的等温线温度
图像
求
一支 越高 线离原点越远
２７３ Ｋꎬ 等 ꎬ
等容过程中 温度为 时气体的压强 温
(１) ꎬ ０ ℃ ꎻ 变
等压过程中 温度为 时气体的体积 化 ｐ ＣＴ １ 斜率 ｋ
ｐ １ ＝ Ｖꎬ ＝
(２) ꎬ ０ ℃ ꎮ －Ｖ
ＣＴ 即斜率越大 温
图像 ꎬ ꎬ
度越高
Ｃ Ｃ
等 过原 ｐ Ｔ 斜率 ｋ
容 ｐ Ｔ ＝ Ｖ ꎬ ＝ Ｖꎬ
－ 点的
变 图像 即斜率越大 体积
化 直线 ꎬ
解题导引 越小
Ｃ Ｃ
等 Ｖ Ｔ 斜率 ｋ
压 Ｖ Ｔ ＝ ｐ ꎬ ＝ ｐ ꎬ
－
变 图像 即斜率越大 压强
化 ꎬ
越小
能力进阶
典例2 一定质量的理想气体经过一系列变化
ｐ ｐ Ｖ 过程 如图所示 下列说法中正确的是
答案 ２７３ １ ２７３ １ １ ꎬ ꎬ ( )
(１)ｔ (２)ｐ ｔ Q C B
１ ＋２７３ ２( １ ＋２７３)
提分关键规律总结
D
利用气体实验定律、理想气体状态方程
0 5
解决问题的基本思路
ａ ｂ 过程中 气体温度降低 体积增大
Ａ. → ꎬ ꎬ
ｂ ｃ 过程中 气体温度不变 体积减小
Ｂ. → ꎬ ꎬ
ｃ ａ 过程中 气体压强增大 体积不变
Ｃ. → ꎬ ꎬ
在 ｃ 状态时 气体的体积最小
Ｄ. ꎬ
答案 Ｃ
第15章 热学 １ ７１
进阶1 根据气体状态变化的 ｐ Ｔ 图像 定性 提分关键方法提升
－ ꎬ
作出三个过程的 Ｖ Ｔ 图像 处理气体状态变化的图像问题
－ ꎮ
要抓住“点、线、斜率、面积”
答案 如图所示
=.BF+)!+=
7 %
D B 'U,'F
,3 3 =.BF
C ! 3 +)!' +D/
5
0
'
75 Q5 U!D
进阶2 根据气体状态变化的 ｐ Ｔ 图像 定性 '+ / U !
－ ꎬ
DE'%E3+(+
作出三个过程的 ｐ Ｖ 图像 + (
U>U(BU
－ ꎮ
/ BU(BU
答案 如图所示
"
/ B
Q C B Q7 UQ7 37D
L/ L/=.!**!
D +
3+
7
0
１ ７２ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
微专题 30 玻璃管-液柱模型
学生用书P163
题型 玻璃管-液柱模型 教考衔接
1.玻璃管-液柱模型的核心研究对象是什么？ 典例 (人教版选必三 ꎬ 改编)一端开口且粗
Ｐ４４ Ｔ６
热学研 被液柱封 依据气体实验定律或理想气 细均匀的玻璃管长 ｌ 用长 ｈ 的
＝１０３ ｃｍꎬ ＝１０ ｃｍ
究对象 闭的气体 体状态方程列出方程
水银柱封闭一定质量的空气 可视为理想气
(
力学研 对液柱进行受力分析 列相
液柱 ꎬ 体 当管开口向上竖直放置时 封闭空气柱的
究对象 关方程 )ꎮ ꎬ
长度 ｌ 如图甲所示 已知大气压强 ｐ
2.两种研究对象的区别在哪里？ １ ＝１３ ｃｍꎬ ꎬ ０ ＝
整个过程环境温度保持 不变
７５ ｃｍＨｇꎬ １７ ℃ ꎮ
连通的气体压强处处相等 而液体的压强与
ꎬ
该位置的高度有关
ꎮ
3.玻璃管-液柱模型的核心方程是什么？
M
一段液柱下表面处的压强等于液柱上表面处 I M
的压强加上由于液柱重力产生的压强 即 ｐ M M I
ꎬ 上＋
ρｇｈ ｐ 其中 ｈ 是两液面间的高度差 而非 甲 乙
＝ 下ꎮ ꎬ
液柱的长度 M
ꎮ
M I
4.解决玻璃管-液柱模型的基本步骤
I
!" +?LU M
A"L=D
"L
?I M
K!" +?LU K2
3 !O)! +/
'/UA"L 丙 丁
=D 回归教材 当将玻璃管缓慢转至水平放置
(１)
时 如图乙所示 求空气柱的长度 ｌ 保留三位
ꎬ ꎬ ２(
有效数字
)ꎻ
情境变式 在竖直平面内缓慢转动玻璃管
(２) ꎬ
当玻璃管开口向下竖直放置时 如图丙所示 求
ꎬ ꎬ
被封闭空气柱的长度 ｌ
３ꎻ
拓展变式 将玻璃管开口端向下缓慢插入
(３) １
足够深的水银槽中 直到玻璃管顶部封闭空气
ꎬ 答案 .
(１)１４ ７ ｃｍ (２)１７ ｃｍ (３)４０ ｃｍ
柱的长度重新变为 为止 如图丁所示 求
１３ ｃｍ ꎬ ꎬ . . .
(４)１２ ３ ｃｍ (５)７４ ３６ ｃｍＨｇ ５４ ３６ ｃｍＨｇ
此时玻璃管插入水银槽的长度 ｌ
４ꎻ 提分关键规律总结
拓展变式 若使玻璃管开口向上做 ａ
(４) ２ ＝ .平衡状态下封闭气体压强的求法
１
２ 的匀加速直线运动 ｇ 取 ２ 求
５ ｍ/ｓ ꎬ １０ ｍ/ｓ ꎬ 选取与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析ꎬ
稳定后被封闭空气柱的长度 ｌ′ 保留三位有效 力平 Ｆ
( 得到液柱的受力平衡方程ꎬ结合ｐ ꎬ求得气体的
衡法 ＝ Ｓ
数字
)ꎮ 压强
链接高考 [ 全国乙ꎬ ( )ꎬ 分]如图
(５) ２０２３ ３３ ２ １０ ꎬ 在连通器中ꎬ同一种液体(中间不间断)同一深度处
等压
竖直放置的封闭玻璃管由管径不同 长度均为 压强相等ꎮ 液体内深ｈ处的总压强ｐ ｐ ρｇｈꎬｐ 为
、 面法 ＝ ０＋ ０
液面上方的压强
的Ａ Ｂ 两段细管组成 Ａ 管的内径是Ｂ 管
２０ ｃｍ 、 ꎬ
选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象ꎬ
的 倍 Ｂ 管在上方 管内空气被一段水银柱
２ ꎬ ꎮ 液片法 分析液片两侧受力情况ꎬ建立平衡方程ꎬ消去面积ꎬ
隔开 水银柱在两管中的长度均为 现将 得到液片两侧压强相等的方程ꎬ求得气体的压强
ꎬ １０ ｃｍꎮ
玻璃管倒置使 Ａ 管在上方 平衡后 Ａ 管内的空
.加速运动系统中封闭气体压强的求法
ꎬ ꎬ ２
气柱长度改变 求 Ｂ 管在上方时 玻璃管 选取与气体接触的液柱为研究对象ꎬ进行受力分析ꎬ利用
１ ｃｍꎮ ꎬ
内两部分气体的压强 气体温度保持不变 牛顿第二定律列方程求解ꎮ
ꎮ ( ꎬ
以 为压强单位
ｃｍＨｇ )
第15章 热学 １ ７３
微专题 31 活塞-汽缸模型
学生用书P165
题型 活塞-汽缸模型 活塞如果处于力学平衡状态 则要对活
(２) ꎬ
1.活塞-汽缸模型中的解题思路 塞进行受力分析 根据受力平衡得出气体
ꎬ
的压强大小或活塞两侧的隔离气体的压强
'
" ! 关系
Q ꎮ
活塞如果处于力学非平衡状态 则要对活
(３) ꎬ
' 塞进行受力分析 根据牛顿运动定律得出气
ꎬ
'M0 !O)
体压强的大小或活塞两侧的隔离气体的压强
+=/0 !'//0
F2 F2 关系
ꎮ
3.以气体为研究对象，如何处理活塞-汽缸
2.以活塞为研究对象，如何处理活塞-汽缸
模型？
模型？
如果气体在单个汽缸中 需明确气体的变
明确活塞的质量是否忽略不计 明确活塞 (１) ꎬ
(１) ꎬ 化过程 分析清楚气体初末状态及初末状态
是水平放置还是竖直放置 如果竖直放置 是 ꎬ
ꎬ ꎬ
的温度 压强 体积 再依据气体实验定律或
否考虑活塞的重力产生的压强 、 、 ꎬ
ꎮ
理想气体状态方程列出方程
ꎮ
如果涉及两个或多个汽缸封闭着几部
(２)
分气体 并且气体之间相互关联 解答时应
ꎬ ꎬ
分别研究各部分气体 找出它们各自遵循
ꎬ
的 规 律 并 写 出 相 应 的 方 程 最 后 联 立
ꎬ ꎬ 答案 不变 增大
求解 (１) (２)３５０ Ｋ (３)１１ Ｊ
ꎮ
进阶1 情境变化 ( 届浙江温州第一次适应
4.如何选用气体实验定律？ ２０２４
性考试)气体弹簧是车辆上常用的一种减震装
置 其简化结构如图所示 导热良好的直立圆
ꎬ ꎮ
筒形汽缸内用横截面积 Ｓ ２ 的活塞封闭
＝２８ ｃｍ
一定质量的理想气体 活塞能无摩擦滑动 并通
ꎬ ꎬ
过连杆与车轮轴连接 封闭气体初始温度 Ｔ
ꎮ ＝
长度Ｌ . 压强ｐ . ５ 当
３００ Ｋꎬ １ ＝０ １８ ｍ、 １ ＝４ ０×１０ Ｐａꎬ
车辆载重时 相当于在汽缸顶部加一物体 Ａ 汽
ꎬ ꎬ
缸下降 稳定后封闭气体长度 Ｌ . 此过
ꎬ ２ ＝０ １２ ｍꎬ
程中气体温度保持不变 ｇ ２
ꎬ ＝１０ ｍ/ｓ ꎮ
在汽缸下降过程中 封闭气体对外界做
能力进阶 (１) ꎬ
选填 正功 或 负功 同时
典例 (单缸独塞)( 浙江 月ꎬ ꎬ 分)如图 ( “ ” “ ”)ꎬ
２０２３ ６ １７ ８ 选填 吸热 或 放热
( “ ” “ ”)ꎻ
所示 导热良好的固定直立圆筒内用面积 Ｓ
ꎬ ＝ 求稳定后封闭气体的压强 ｐ
２ 质量 ｍ 的活塞封闭一定质量的
(２) ２ꎻ
１００ ｃｍ 、 ＝１ ｋｇ 求物体 Ａ 的质量 ｍ
(３) ꎮ
理想气体 活塞能无摩擦滑动 圆筒与温度
ꎬ ꎮ
的热源接触 平衡时圆筒内气体处于状态
３００ Ｋ ꎬ
Ａ 其体积 Ｖ ３ 缓慢推动活塞使气体
ꎬ Ａ ＝６００ ｃｍ ꎮ
达到状态Ｂ 此时体积Ｖ
３
固定活塞
ꎬ Ｂ＝５００ ｃｍ ꎮ ꎬ
升高热源温度 气体达到状态 Ｃ 此时压强 ｐ
ꎬ ꎬ Ｃ＝
. ５ 已知从状态 Ａ 到状态 Ｃ 气体从外
１ ４×１０ Ｐａꎮ ꎬ
界吸收热量 Ｑ 从状态 Ｂ 到状态 Ｃ 气体
＝１４ Ｊꎻ ꎬ
内能增加 Ｕ 大气压 ｐ . ５
Δ ＝２５ Ｊꎻ ０ ＝１ ０１×１０ Ｐａꎬ
ｇ ２ 答案 负功 放热 . ５
＝１０ ｍ/ｓ ꎮ (１) (２)６ ０×１０ Ｐａ (３)
气体从状态 Ａ 到状态 Ｂ 其分子平均动能
(１) ꎬ ５６ ｋｇ
填 增大 减小 或 不变 圆筒内 进阶2 单缸双塞 ( 届嘉兴桐乡期末)如图
( “ ”“ ” “ ”)ꎬ ２０２４
壁单位面积受到的压力 填 增大 所示 一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆
( “ ” ꎬ
减小 或 不变 柱形筒组成 汽缸中活塞 和活塞 之间封闭
“ ” “ ”)ꎻ ꎬ Ⅰ Ⅱ
求气体在状态 Ｃ 的温度 Ｔ 有一定质量的理想气体 两活塞用一轻质弹簧
(２) Ｃꎻ ꎬ
求气体从状态 Ａ 到状态 Ｂ 过程中外界对系 连接 两圆柱形筒连接处有小卡销 活塞 不能
(３) ꎬ ꎬ Ⅱ
统做的功 Ｗ 通过连接处 活塞 的质量分别为 ｍ ｍ
ꎮ ꎮ Ⅰ、Ⅱ ２ 、 ꎬ
１ ７４ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
面积分别为 Ｓ Ｓ 弹簧原长为ｌ 初始时系统处 动到汽缸连接处时 活塞间气体的压强 ｐ 和温
２ 、 ꎬ ꎮ ꎬ ２
于平衡状态 此时弹簧的伸长量为 . ｌ 活塞 度 Ｔ
ꎬ ０ １ ꎬ ２ꎮ
到连接处的距离相等 两活塞间气体的温
Ⅰ、Ⅱ ꎬ 4
度为 Ｔ 已知活塞外大气压强为 ｐ 忽略活塞
０ꎮ ０ꎬ
与缸壁间的摩擦 汽缸无漏气 不计弹簧的体
ꎬ ꎬ
积 重力加速度为 ｇ
ꎬ ꎮ 4
求封闭气体的压强 ｐ 和弹簧的劲度系数 ｋ
(１) １ ꎮ ｍｇ ｍｇ ｍｇ
缓慢加热两活塞间的气体 求当活塞 刚运 答案 ｐ ３ ４０ ｐ ３ ４Ｔ
(２) ꎬ Ⅱ (１) ０ ＋ Ｓ ｌ (２) ０ ＋ Ｓ ０
３
第15章 热学 １ ７５
微专题 32 气体变质量问题
学生用书P167
题型 气体变质量问题 ｐ Ｖ ｐ Ｖ ｐ ′Ｖ ′ ｐ ′Ｖ ′
分态式 １ １ ２ ２ １ １ ２ ２ 求解
1.牢记一个思想：把变质量问题转化为定质量 Ｔ ＋ Ｔ ＋＝ Ｔ ′ ＋ Ｔ ′ ＋ ꎬ
１ ２ １ ２
问题 或巧妙应用玻意耳定律 ｐ Ｖ ｐ Ｖ ｐＶ
ꎮ １ １
＋
２ ２
＋ ＝
2.巧选研究对象：将问题涉及的全部气体选为 求解
ꎮ
4.把握一个流程
研究对象 这些气体状态不管怎样变化 其总
ꎬ ꎬ
质量都不变 #MU-')D/U
ꎮ
K
充气 打气 如图甲 将即将充进容器内
(１) ( ): ꎬ
-! BFKM1 UE
的气体和容器内的原有气体构成的整体作为
E+-/A
研究对象
ꎮ '+!'F
灌气 分装 如图乙 把大容器中的剩余
(２) ( ): ꎬ *)!'/(
气体和多个小容器中的气体构成的整体作为 5E/U5/
!?
研究对象
ꎮ
漏气 如图丙 选容器内剩余气体和漏出 教考衔接
(３) : ꎬ
气体构成的整体作为研究对象 典例 (人教版选必三 ꎬ 改编)汽车行驶时轮
ꎮ Ｐ４４ Ｔ４
抽气 如图丁 将每次抽气过程中抽出的
胎的胎压太高或太低都存在安全隐患 已知某
(４) : ꎬ
ꎮ
气体和剩余气体构成的整体作为研究对象
型号的轮胎能在 的温度下正常工
ꎮ
－４０~１００ ℃
作 且轮胎在此温度范围内安全工作时的最高
!0 ꎬ
/! 胎压不超过 . ５ 最低胎压不低于 .
３ ５×１０ Ｐａꎬ １ ６×
8" ５ 已知大气压强 ｐ . ５ 轮胎的
１０ Ｐａꎮ ０ ＝１ ０×１０ Ｐａꎬ
容积为 并始终保持不变
甲 乙 ２００ Ｌ ꎮ
" 回归教材 若胎内气体温度为 胎内气
(１) ２７ ℃ꎬ
!4 C 体的压强为 ２ . ５×１０ ５ Ｐａꎬ 试判断该轮胎能否在
胎内气体温度为 时正常工作
B １００ ℃ ꎮ
7
N!* 情境变式1 单次打气 现有一只该型号轮
(２)
胎 未充气前胎内已有温度为 压强为大
丙 丁 ꎬ ２７ ℃、
3.选择适当的方程：应用理想气体状态方程的 气压强 ｐ 的气体 充入温度为 压强为
０ ꎮ ２７ ℃、
ｐ 的空气 为使该轮胎能在 时正常工 需要将轮胎内气体放出一部分 求至少需要放
０ ꎬ －４０ ℃ ꎬ
作 求至少充入的空气体积 结果保留 位有 出的气体质量与放气前原轮胎内气体质量的
ꎬ ( ３
效数字 比值
)ꎮ ꎮ
情境变式2 多次打气 已知某型号轮胎的 链接高考 ( 安徽ꎬ ꎬ 分)某人驾驶汽
(３) (５) ２０２４ １３ １０
容积恒为 ６ . ０×１０ －２ ｍ ３ ꎬ 轮胎原有气体的压强为 车 ꎬ 从北京到哈尔滨 ꎮ 在哈尔滨发现汽车的某
１ . ２×１０ ５ Ｐａꎮ 此类轮胎正常行驶时标准气压为 个轮胎内气体的压强有所下降 ( 假设轮胎内气
２ . ４×１０ ５ Ｐａꎮ 取一只该型号的轮胎 ꎮ 已知打气 体的体积不变 ꎬ 且没有漏气 ꎬ 可视为理想气体 )ꎬ
筒每次可将体积为 . －３ ３ 的空气打入轮 于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同
２ ４×１０ ｍ
胎内 外界大气压为 假设打气过程中 的空气 使其内部气体的压强恢复到出发时的
ꎬ １×１０ ５ Ｐａꎬ ꎬ
温度保持不变 外界温度为 要求胎内气 压强 假设充气过程中 轮胎内气体的温度与环
ꎮ ２７ ℃ꎬ ( ꎬ
压不超过标准气压 求 境温度相同 且保持不变 已知该轮胎内气体
ꎮ : ꎬ )ꎮ
打气筒打 次后轮胎内的气压 ｐ 的体积 Ｖ 从北京出发时 该轮胎内气体
① ２０ ２０ꎻ ０ ＝３０ Ｌꎬ ꎬ
若打完气后胎内气体温度上升到 则最 的温度 ｔ 压强 ｐ . ５ 哈尔滨
② ４７ ℃ꎬ １ ＝－３ ℃ꎬ １ ＝２ ７×１０ Ｐａꎮ
多打气多少次 的环境温度 ｔ 大气压强 ｐ 取 .
? ２ ＝ －２３ ℃ꎬ ０ １ ０×
拓展变式 抽气 夏天常出现较高气温 使 ５ 求
(４) ꎬ １０ Ｐａꎮ :
在哈尔滨时 充气前该轮胎内气体压强的
汽车行驶时轮胎胎压过高 容易造成安全隐患
① ꎬ
ꎬ ꎮ
大小
某型号汽车轮胎在温度 ｔ 时 轮胎内气
ꎻ
１ ＝２７ ℃ ꎬ
充进该轮胎的空气体积
体压强 即胎压 ｐ . ５ 某一天某时段 ② ꎮ
( ) １ ＝２ ４×１０ Ｐａꎻ
答案 可以正常工作
内 室外地面环境温度达到 ｔ 并保持不 (１) (２)２１２ Ｌ (３)①
ꎬ ２ ＝６７ ℃
变 设轮胎容积不变 且轮胎导热性能良好 这 ２ . ０×１０ ５ Ｐａ ②２６ 次 (４)①２ . ７２×１０ ５ Ｐａ ②
ꎬ ꎬ ꎬ
一天该时段内 该汽车停在室外地面上时
ꎬ ꎬ １１ (５)①２ . ５×１０ ５ Ｐａ
求该汽车轮胎的胎压 ｐ １３６
① ２ꎻ
为使该汽车轮胎胎压不超过 ｐ . ５ ②６ Ｌ
② ０ ＝２ ５×１０ Ｐａꎬ
１ ７６ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
第 3 节 热力学定律与能量守恒定律
学生用书P169
考点 1 热力学定律 能量守恒定律 绝热过程 Ｑ Ｗ Ｕ
① : ＝０ꎬ ＝Δ ꎮ
一、热力学第一定律 等容过程 Ｗ Ｑ Ｕ
② : ＝０ꎬ ＝Δ ꎮ
1.内容：一个热力学系统的内能变化量等于外 恒温过程或初 末状态的内能相等 Ｕ
③ 、 :Δ ＝０ꎬ
界向它传递的热量与外界对它所做的功的和 Ｗ Ｑ 或 Ｗ Ｑ
ꎮ ＋ ＝０ ＝－ ꎮ
2.表达式： Ｕ Ｗ Ｑ 二、热力学第二定律
Δ ＝ ＋ ꎮ
表达式 Ｕ Ｗ Ｑ 中的正 负号法则 1.热力学第二定律的两种表述
(１) Δ ＝ ＋ 、
克劳修斯表述 热量不能自发地从低温物
物理量
＋ － (１) :
Ｗ 外界对气体做功 气体对外界做功 体传到高温物体
ꎮ
Ｑ 气体吸收热量 气体放出热量
开尔文表述 不可能从单一热库吸收热
(２) :
Ｕ 内能增加 内能减少
Δ 量 使之完全变成功 而不产生其他影响
ꎬ ꎬ ꎮ
热力学第一定律的三种特殊情况
(２)
2.热力学第二定律方向性实例 答案
(１) ✕ (２) ✕ (３) √ (４) √
热量Ｑ能自发传给
高温物体 低温物体 (５)√
(１) 热量Ｑ不能自发传给 ꎮ
考点 2 热力学第一定律与图像的综合应用
能自发地完全转化为
功 热
(２) 不能自发地转化为 ꎮ 三类图像中气体状态变化过程的分析
能自发膨胀到 1.等温线之间变化
气体体积 Ｖ 气体体积
(３) １ 不能自发收缩到
ａ ｂ 等温降压膨胀 内能不变
→ ꎬ ꎬ ꎬ
Ｖ Ｖ Ｖ Q 吸收的热量等于气体对外做的功
２( １< ２)ꎮ
能自发混合成 D 5 ｂ ｃ 等容升温升压 不做功 吸
不同气体Ａ和Ｂ 混合气体 B 5 → ꎬ ꎬ ꎬ
(４) 不能自发分离成 ꎮ C 收的热量等于内能增加量
7
0 5 5 ｃ ａ 等压降温压缩 放出的热量等
三、能量守恒定律 → ꎬ ꎬ
于外界做的功和内能减少量之和
1.内容:能量既不会凭空产生 也不会凭空消失
ꎬ ꎬ 2.等容线之间变化
它只能从一种形式转化为其他形式 或者从
ꎬ
ａ ｂ 等温降压膨胀 内能不变 吸
一个物体转移到别的物体 在转化或转移的 → ꎬ ꎬ ꎬ
ꎬ 收的热量等于气体对外做的功
过程中 能量的总量保持不变 Q 7
ꎬ ꎮ ｂ ｃ 等容升温升压 不做功 吸收
→ ꎬ ꎬ ꎬ
2.条件性:能量守恒定律是自然界的普遍规律 B D 7 的热量等于内能增加量
ꎬ
某一种形 式 的 能 是 否 守 恒 是 有 条 件 的 0 C 7 7 5 ｃ ａ 等压降温压缩 放出的热量等
ꎮ → ꎬ ꎬ
于外界对气体做的功和内能减少量
3.第一类永动机是不可能制成的 它违背了能
ꎬ
之和
量守恒定律
ꎮ
3.等压线之间变化
即练即清
ａ ｂ 等温升压压缩 内能不变 外
判断正误，正确的打√，错误的打 。 → ꎬ ꎬ ꎬ
✕ 界对气体做的功等于放出的热量
某类永动机的方案如图所示 轮子中央有一个 7 Q
ꎮ ｂ ｃ 等压升温膨胀 吸收的热量等
B Q → ꎬ ꎬ
转动轴 轮子边缘安装着 个可活动的短杆 D 于内能增加量和气体对外做的功
ꎬ １２ ꎬ C
每个短杆的一端装有一个铁球 方案的设计者 0 Q Q 5 之和
ꎮ
ｃ ａ 等容降温降压 不做功 内能
认为 右边的球比左边的球离轴远些 轮子就会 → ꎬ ꎬ ꎬ
ꎬ ꎬ 减少量等于放出的热量
沿顺时针方向永无休止地转动下去 但实际中
ꎮ
典例1 ( 新课标ꎬ ꎬ 分)(多选)如图 一定
轮子转动几下后便会停止 ２０２４ ２１ ６ ꎬ
ꎮ
量理想气体的循环由下面 个过程组成 为
４ :１→２
绝热过程 过程中气体不与外界交换热量
( )ꎬ２→
为等压过程 为绝热过程 为等容过
３ ꎬ３→４ ꎬ４→１
程 上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的
ꎮ
轮子在转动过程中产生了能量 主要过程 下列说法正确的是
(１) ꎮ ( ) ꎮ ( )
轮子转动几下后便会停止 这说明能量在消 过程中 气体内能增加 Q
(２) ꎬ Ａ.１→２ ꎬ
失 过程中 气体向外放热
ꎮ ( ) Ｂ.２→３ ꎬ
方案设计者是想机器不消耗任何能量 却能 过程中 气体内能不变
(３) ꎬ Ｃ.３→４ ꎬ
不断地对外做功 过程中 气体向外放热 0 7
ꎮ ( ) Ｄ.４→１ ꎬ
方案中的机器称为第一类永动机 答案 ＡＤ
(４) ꎮ ( )
第一类永动机违反了能量守恒定律
(５) ꎮ ( )
第15章 热学 １ ７７
知识拓展 “绝热”说明没有热交换ꎻ“体积增大”说明 气体内能的变化由温度的变化判断 温
(３) ꎮ
外界对气体做负功ꎬ“体积减小”说明外界对气体做正
度升高 气体内能增大 温度降低 气体内能
功ꎻ对一定量理想气体而言ꎬ内能增加(或减小)则温度 ꎬ ꎻ ꎬ
减小
升高(或降低)ꎮ ꎮ
气体的做功情况 吸放热及内能变化也可
高考变式 考法变换·延伸考点 一定质量的 (４) 、
由热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ 分析
理想气体从状态 Ａ 缓慢经过状态 Ｂ Ｃ Ｄ 再回 Δ ＝ ＋ ꎮ
、 、
典例2 ( 浙江 月ꎬ ꎬ 分)如图所示 测定
到状态Ａ 其压强ｐ 与体积Ｖ 的关系图像如图所 ２０２４ ６ １７ ８ ꎬ
ꎬ
一个形状不规则小块固体体积 将此小块固体
示 下列说法正确的是 ꎬ
ꎬ ( )
放入已知容积为 Ｖ 的导热效果良好的容器中
Ａ Ｂ 过程中气体对外界 Q ０ ꎬ
Ａ. →
开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管 其横截
# $
做的功等于吸收的热量 ꎬ
面积为Ｓ 接口用蜡密封 容器内充入一定质量
Ａ Ｂ 过程中气体对外界 " ꎬ ꎮ
Ｂ. →
%
的理想气体 并用质量为ｍ 的活塞封闭 活塞能
做的功小于吸收的热量 7 ꎬ ꎬ
0
无摩擦滑动 稳定后测出气柱长度为 ｌ 将此
Ｂ Ｃ 过程中气体分子在单位时间内对单位 ꎬ １ꎮ
Ｃ. →
容器放入热水中 活塞缓慢竖直向上移动 再次
面积容器壁的平均碰撞次数不断增加 ꎬ ꎬ
稳定后气柱长度为 ｌ 温度为 Ｔ 已知 Ｓ .
Ｂ Ｃ 过程中气体分子在单位时间内对单位 ２、 ２ꎮ ＝４ ０×
Ｄ. →
－４ ２ ｍ . ｌ . ｌ . Ｔ
面积容器壁的平均碰撞次数不变 １０ ｍ ꎬ ＝ ０ １ ｋｇꎬ １ ＝ ０ ２ ｍꎬ ２ ＝ ０ ３ ｍꎬ ２ ＝
答案 Ｂ ３５０ Ｋꎬ Ｖ ０ ＝ ２ . ０×１０ －４ ｍ ３ ꎬ 大气压强 ｐ ０ ＝ １ . ０×
５ 环境温度 Ｔ 重力加速度 ｇ
考点 3 热力学第一定律与气体实验定律的 １０ Ｐａꎬ １ ＝ ３００ Ｋꎬ ＝
２
综合应用 １０ ｍ/ｓ ꎮ
在此过程中器壁单位面积所受气体分子的
1.一个思维流程 (１)
平均作用力 选填 变大 变小 或
( “ ”“ ”
不变 气体分子的数密度 选填
“ ”)ꎬ (
变大 变小 或 不变
“ ”“ ” “ ”)ꎻ
求此不规则小块固体的体积 Ｖ
(２) ꎻ
若此过程中气体内能增加 . 求吸收热
(３) １０ ３ Ｊꎬ
量 Ｑ
ꎮ
M
2.四点注意
气体的状态变化可由图像直接判断或结
(１)
ｐＶ 答案 不变 变小 －５ ３
(１) (２)４×１０ ｍ (３)
合理想气体状态方程 Ｃ 分析
Ｔ ＝ ꎮ .
１４ ４ Ｊ
气体做功的情况由体积的变化情况分析 综合变式 如图甲所示 不计厚度的绝热汽缸高
(２) ꎮ ꎬ
体积膨胀 气体对外做功 Ｗ 气体被压缩 为Ｈ 卡销 ｂ 在汽缸的正中间 不计厚度的绝热
ꎬ ꎬ <０ꎻ ꎬ ꎬ ꎬ
外界对气体做功 Ｗ 活塞在ｂ 处时 撤去外力 将活塞面积记为 Ｓ 此
ꎬ >０ꎮ ꎬ ꎬ ꎬ
１ ７８ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
时封闭气体温度为 Ｔ 压强等于外界大气压强 Q
０ꎬ '
Q
ｐ 现通过电热丝缓慢加热 封闭气体先后经历 Q /
０ꎬ ꎬ Q &
了如图乙所示的三个状态变化过程 其中从 Ｎ .
ꎬ →
Ｅ 过程 电热丝产生的热量为 ｐ ＳＨ 活塞可在汽 5 5
ꎬ ０ ꎬ
缸内无摩擦滑动 重力加速度为 ｇ 则 图乙
ꎬ ꎬ ( )
Ｍ 点时活塞已经离开了卡销 ｂ
B
Ａ.
ｐ Ｓ
)
C 活塞质量为 ０
Ｂ. ｇ
)
ｐ ＳＨ
从 Ｎ Ｅ 过程 气体内能增加了３ ０
Ｃ. → ꎬ
４
图甲
封闭气体在状态 Ｆ 时的温度为 Ｔ
Ｄ. ４ ０
答案 Ｄ
第15章 热学 １ ７９
实验 17 用油膜法估测油酸分子的大小
学生用书P171
一、实验原理及装置图 4.如何求出油酸薄膜的面积：将玻璃板放在浅
如图所示 利用油酸酒精溶液在平静的水面上 盘上 并将油酸薄膜的轮廓用彩笔画在玻璃
ꎬ ꎬ
Ｖ 板上 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐
形成单分子油酸薄膜 用 Ｄ 计算出油酸薄膜 ꎻ
ꎬ ＝ Ｓ
标纸上 算出油酸薄膜的面积 Ｓ 求面积时以
ꎬ (
的厚度 其中 Ｖ 为一滴油酸酒精溶液中所含纯
ꎬ 坐标纸上边长为 的正方形为单位计算轮
油酸的体积 Ｓ 为 油 酸 薄 膜 面 积 这 个 厚 度 就 近 １ ｃｍ
ꎬ ꎬ 廓内正方形的个数 不足半格的舍去 多于半
似 等 于 油 酸 分 子 的 直 径 ꎬ ꎬ
ꎮ 格的算一格
)ꎮ
三、数据处理
1.根据配制的油酸酒精溶液的浓度 算出一滴
ꎬ
溶液中纯油酸的体积 Ｖ
ꎮ
二、操作要领及注意事项
2.根据一滴溶液中纯油酸的体积 Ｖ 和薄膜的面
1.如何配制油酸酒精溶液：取纯油酸 注
１ ｍＬꎬ 积 Ｓ 即可算出油酸薄膜的厚度 即油酸分子
ꎬ ꎬ
入 的容量瓶中 然后向容量瓶内注入
５００ ｍＬ ꎬ 的直径大小
ꎮ
酒精 直到液面达到 刻度线为止
ꎬ ５００ ｍＬ ꎮ 四、误差分析
2.如何测出1 滴油酸酒精溶液的体积：用注射
1.油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在
器 或滴管 将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入
( ) 偏差
量筒中 并记下量筒内增加一定体积 Ｖ 时的 ꎮ
ꎬ ｎ 2.一滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值间存
Ｖ
ｎ
滴数 ｎ 根据 Ｖ 算出 滴油酸酒精溶液 在偏差
ꎮ ０ ＝ ｎ １ ꎮ
3.油酸在水面上的实际分布情况和理想中的
的体积 Ｖ
０ꎮ
均匀 单分子纯油酸层 间存在偏差
3.如何形成待测油酸薄膜：向浅盘里倒入约
“ ”“ ” ꎮ
深的水 并将爽身粉均匀地撒在水面上 4.采用 互补法 即不足半格的舍去 大于半格
２ ｃｍ ꎬ ꎻ “ ”( ꎬ
用注射器 或滴管 将一滴油酸酒精溶液滴在 的算一格 计算获得的油膜面积与实际的油
( ) )
水面上 形状稳定后就形成了油酸薄膜 膜面积间存在偏差
ꎬ ꎮ ꎮ
实验 18 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
学生用书P172
一、实验原理及装置图 在该实验中 我们可以直接用刻度尺示数
(２) ꎬ
作为空气柱体积 无须测量空气柱的横截面积
ꎬ ꎮ
三、数据处理
1.以压强 ｐ 为纵坐标 体积 Ｖ 为横坐标 建立 ｐ
、 ꎬ －
Ｖ 坐标系 画出气体等温变化的 ｐ Ｖ 图像 由
ꎬ － ꎬ
于图线是曲线 不能说明压强与体积成反比
ꎬ ꎮ
2.以压强 ｐ 为纵坐标 体积的倒数１ 为横坐标
、 Ｖ ꎬ
控制气体质量和温度不变 用如图装置研究气
ꎬ
体压强与体积的关系 建立 ｐ １坐标系 画出气体等温变化的 ｐ １
ꎮ
－Ｖ ꎬ －Ｖ
二、操作要领及注意事项
图像 图线是过原点的倾斜直线 说明压强与
ꎬ ꎬ
1.如何确保气体的质量不变：按图示安装器
体积成反比
ꎮ
材 注射器下端有橡胶套 它和柱塞一起把一
四、误差分析
ꎬ ꎬ
段空气柱封闭
1.橡胶套密封不严会使空气柱的质量变化 从
ꎮ
ꎬ
2.如何测量不同状态下气体的体积和压强
而引起误差
ꎮ
用手缓慢地把柱塞向下压 选取几个位
2.实验过程环境温度变化 或柱塞向下压或向
(１) ꎬ
ꎬ
置 待示数稳定后读出刻度尺示数与压力表
上拉得过快均会使空气柱的温度发生变化
ꎬ
ꎬ
示数 记录数据 用手缓慢把柱塞向上拉 选
从而引起误差
ꎬ ꎻ ꎬ
ꎮ
取几个位置 待示数稳定后读出刻度尺示数
3.空气柱长度的测量 压力表的读数等引起的
ꎬ
、
与压力表示数 记录数据
误差
ꎬ ꎮ
ꎮ
１ ８０ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
