高一物理知识点总结

13、气体的性质

知识要点：

一、            基础知识

1、气体的状态：气体状态，指的是某一定量的气体作为一个热力学系统在不受外界影响的条件下，宏观性质不随时间变化的状态，这种状态通常称为热力学平衡态，简称平衡态。所说的不受外界影响是指系统和外界没有做功和热传递的相互作用，这种热力学平衡，是一种动态平衡，系统的性质不随时间变化，但在微观上分子仍永不住息地做热运动，而分子热运动的平均效果不变。

 2、气体的状态参量：

（1）气体的体积（V）

  ① 由于气体分子间距离较大，相互作用力很小，气体向各个方向做直线运动直到与其它分子碰撞或与器壁碰撞才改变运动方向，所以它能充满所能达到的空间，因此气体的体积是指气体所充满的容器的容积。（注意：气体的体积并不是所有气体分子的体积之和）

  ② 体积的单位：米³（m³）  分米³（dm³）  厘米³（cm³）  升（l）  毫升（ml）

（2）气体的温度（T）

  ① 意义：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志物体分子热运动的激烈程度，是气体分子的平均动能大小的标志。

  ② 温度的单位：国际单位制中，温度以热力学温度开尔文（K）为单位。常用单位为摄氏温度。摄氏度（℃）为单位。二者的关系：T=t+273

 （3）气体的压强（P）

   ① 意义：气体对器壁单位面积上的压力。

   ② 产生：由于气体内大量分子做无规则运动过程中，对容器壁频繁撞击的结果。

   ③单位：国际单位：帕期卡（Pa）

           常用单位：标准大气压（atm），毫米汞柱（mmHg）

           换算关系：1atm=760mmHg=1.013×10⁵Pa

                     1mmHg=133.3Pa

 3、气体的状态变化：一定质量的气体处于一定的平衡状态时，有一组确定的状态参量值。当气体的状态发生变化时，一般说来，三个参量都会发生变化，但在一定条件下，可以有一个参量保持不变，另外两个参量同时改变。只有一个参量发生变化的状态变化过程是不存在的。

 4、气体的三个实验定律

（1）等温变化过程——玻意耳定律

  ① 内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。

  ② 表达式：或

  ③ 图象：在直角坐标系中，用横轴表示体积V，纵轴表示压强P。一定质量的气体做等温变化时，压强与体积的关系图线在P-V图上是一条双曲线。若气体第一次做等温变化时温度是T₁，第地次做等温变化时温度是T₂，从图上可以看出体积相等时，温度高的对应对压强大的，故T₂>T₁。

 

温度越高，等温线离原点越远。如果采用P-坐标轴，不同温度下的等温线是过原点的斜率不同的直线。（如图2）

④等温变化过程是吸放热过程

  气体分子间距离约为10^-9m，分子间相互作用力极小，分子间势能趋于零，可以为分子的内能仅由分子的动能确定。温度不变，气体的内能不变，即ΔE=0。气体对外做功时，据热力学第一定律可知，ΔE=0，W<0,Q>0，气体从外界吸热，气体等温压缩时，Q<0，气体放热。所以，等温过程是个吸热或放热的过程。

⑤玻意耳定律的微观解释

  一定质量的气体，分子总数不变。在等温变化过程中，气体分子的平均支能不变，气体分子碰撞器壁的平均冲量不变。气体体积增大几倍，气体单位体积内分子总数减小为原来的，单位时间内碰撞单位面积上的分子总数也减小为原来的，当压强减小时，结果相反。所以，对于一定质量的气体，温度不变时，压强和体积成反比。

⑥玻意耳定律的适用条件

  玻意耳定律是用真实气体通过实验得出的规律。因此这个规律只能在气体压强不太大，温度不太低的条件下适用。

（2）气体的等容变化——查理定律

① 内容A：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，它的压强的增加（或减少）量等于在0℃时压强的。

B：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。

 ② 表达式：A： 或

P₀-0℃时一定质量的压强（不是大气压）

P_t-t℃时一定质量的压强（不是大气压）

B：

 ③ 图象：

    A：P-t图，以直角坐标系的横轴表示气体的摄氏温度t，纵轴表示气体的压强P，据查理定律表达式可知一定质量气体在体积不变情况下，P-t图上等容图线是一条斜直线。与纵轴交点坐标表示0℃时压强。等容线延长线通过横坐标-273℃点。等容线的斜率与体积有关，V大，斜率小。

    B：P-T图，在直角坐标系中，用横轴表示气体的热力学温度，纵轴表示气体的压强，P-T图中的等容线是一条延长线过原点的倾斜直线。斜率与体积有关，体积越大，斜率越小。（由于气体温度降低到一定程度时，已不再遵守气体查理定律，甚至气体已液化，所以用一段虚线表示。）

 

④查理定律的微观解释

  一定质量的气体，分子总数不变，在等容变化中，单位体积内分子数不变。在气体温度升高时，气体分子的平均动能增大，碰撞器壁的平均冲量增大，气体的压强随温度升高而增大。反之，温度降低时，气体的压强减小。

⑤查理定律适用条件

  查理定理在气体的温度不太低，压强不太大的条件下适用。

（3）等压变化过程——盖·吕萨克定律

  ① 内容A：一定质量的气体，在压强不变的条件下，温度每升高（或降低）1℃，它的体积的增加（或减少）量等于0℃时体积的。

          B：一定质量的气体，在压强不变的条件下，它的体积跟热力学温度成正比。

  ② 表达式：A：

             B： 

  ③ 图象：在直角坐标系中，横轴分别表示摄氏温标，热力学温标；纵轴表示气体的体积，一定质量气体的等压图线分别是图5，图6，如果进行两次等压变化，由图可看出温度相同时，P₂对应体积大于P₁对应体积，所以P₂<P₁

 

 

 

 

 

  ④ 盖·吕萨克定律的微观解释

     一定质量的气体，气体的分子总数不变，当它温度升高时，分子的平均动能增大 ，气体的压强要增大。这时使气体的体积适当增大，使单位体积内分子数减小，在单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减小，气体压强就可以保持不变。

  ⑤ 盖·吕萨克定律的适应范围：

     压强不太大，温度不太低的条件下适用。

  5、理想气体的状态方程：

（1）理想气体：能够严格遵守气体实验定律的气体，称为理想气体。理想气体是一种理想化模型。实际中的气体在压强不太大，温度不太低的情况下，均可视为理想气体。

（2）理想气体的状态方程：

     一定质量的理想气体的状态发生变化时，它的压强和体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。即此值为—恒量。

6、克拉珀龙方程

   由气态方程可知恒量，对于1摩尔理想气体取T=273K时，可计算此恒量R=8.31J/mol，R叫做普适气体恒量。对于任意质量M的理想气体，其摩尔数为n=（M-质量，u-摩尔质量）因而有R，此方程叫克拉珀龙方程。

第二篇：高一物理上知识点总结

高一上知识点总结

高一关键词：质点(A)，参考系(B)，路程和位移（C），速度（D），加速度（F），直线运动（G），力（H）。

1. 质点（A）

概念：（1）没有形状、大小，而具有质量的点。

（2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。

（3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。

2.参考系（B）

概念：（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。

（2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做 参考系。 对参考系应明确以下几点：

①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系

3. 路程和位移（C） （重点）

概念：（1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。

（2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。

（3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。

4. 速度（D） ： 瞬时速度 平均速度 速率

概念：（1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。

（2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。

（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率

加速度（F） 实验：电火花计时器(或电磁打点计时器)（研究匀变速） 概念：（1）加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式:a=

（2）加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向

（3）在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动; 若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动

直线运动（G）

1 定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。

根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路程相等，质点的运动方向相同，质点在相等时间内的位移大小和路程相等。

（2） 匀速直线运动的x—t图象和v-t图象（A）

（1）位移图象（s-t图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象，匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。

（2）匀速直线运动的v-t图象是一条平行于横轴（时间轴）的直线

2匀变速直线运动的规律（A）

（1）.匀变速直线运动的速度公式vt=vo+at（减速：vt=vo-at）

（2）. 此式只适用于匀变速直线运动.

（3）. 匀变速直线运动的位移公式s=vot+at2/2（减速：s=vot-at2/2）

（4）位移推论公式： （减速： ）

（5）.初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的

（6）.自由落体运动（重点）

自由落体运动

（1） 自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

（2） 自由落体加速度

（1）自由落体加速度也叫重力加速度，用g表示.

（2）重力加速度是由于地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面，纬度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，但这种差异并不大。

力（H）:重力，弹力，摩擦力，静摩擦力，滑动摩擦力

包含要学的：力的分解

概念 略

具体 配合运动来说明

公式

物理定理、定律、公式表

一、质点的运动（1）------直线运动

1）匀变速直线运动

1.平均速度V平＝s/t（定义式） 2.有用推论Vt2-Vo2＝2as

3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt＝Vo+at

5.中间位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t

7.加速度a＝(Vt-Vo)/t ｛以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则a<0｝

8.实验用推论Δs＝aT2 ｛Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝

9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；时间(t)秒(s)；位移(s):米（m）；路程:米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。

注：

(1)平均速度是矢量;

(2)物体速度大,加速度不一定大;

(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式;

(4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。

2)自由落体运动

1.初速度Vo＝0 2.末速度Vt＝gt

3.下落高度h＝gt2/2（从Vo位置向下计算） 4.推论Vt2＝2gh

注:

(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律；

(2)a＝g＝9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下）。

（3)竖直上抛运动

1.位移s＝Vot-gt2/2 2.末速度Vt＝Vo-gt

（g=9.8m/s2≈10m/s2）

3.有用推论Vt2-Vo2＝-2gs 4.上升最大高度Hm＝Vo2/2g(抛出点算起）

5.往返时间t＝2Vo/g （从抛出落回原位置的时间）

注:

(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值；

(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性；

(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。