高中物理理想气体经典总结
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）
Pt-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：高中物理经典知识总结
高中物理精典知识总结
一、重要结论、关系
1、匀变速直线运动：
，
①初速度为零的匀变速直线运动的比例关系：
等分时间，相等时间内的位移之比 1：3：5：……
等分位移，相等位移所用的时间之比 
②处理打点计时器打出纸带的计算公式：vi=(Si+Si+1)/(2T),
a=(Si+1-Si)/T2
如图：
③竖直上抛中，速度、加速度、位移、时间各量的对称关系
④速度单位换算：1m/s=3.6Km/h
2、物体在斜面上自由匀速下滑 μ=tanθ；
物体在光滑斜面上自由下滑：a=gsinθ
3、向心加速度 
通过竖直圆周最高点的最小速度：轻绳类型
，轻杆类型v=0
4、万有引力为向心力的匀速圆周运动：
常用代换式：gR2=GM
①距地面高h处r=R+h，R为地球半径 
②h→→→0时（贴地飞行） 
（第一宇宙速度）
（ρ：行星密度 T：贴地卫星周期）
5、瞬时功率P=Fvcosα （α为F、v夹角），
发动机的功率P=Fv，最大速度vm=P/f （注意额定功率和实际功率）
6、同一物体某时刻的动能和动量大小的关系：
7、重要的功能关系：
ΣW=ΔEK （动能定理）
WG=-ΔEP （重力势能、弹性势能、电势能、分子势能）
W非重力+W非弹力=ΔE机
一对摩擦力做功：f·s相=ΔE损=Q （f摩擦力的大小，ΔE损为系统损失的机械能，Q为系统增加的内能）
8、动量：①守恒条件：系统受到的合外力为零。
②碰撞过程中，机械能不增加（爆炸类除外）；
③弹性碰撞中，质量相同的物体，运动的物体碰静止的物体，若机械能没有损失，则碰后交换速度
*一动（m1）一静（m2）弹性碰撞：
9、机械振动：①简谐振动 F回=-kx，
单摆
②秒摆：摆长l=1米 周期T=2秒
机械波：①波速v=ΔS/Δt=λ/T=λf（ΔS为Δt时间内波传播的距离）
②频率由波源决定；波速由介质决定；声波在空气中是纵波。
③在波的图象中，质点的振动方向与波的传播方向关系
10、分子质量 m0=M/NA，分子个数 
固液体分子体积、气体分子所占空间的体积 
11、热力学第一定律 ΔE=W+Q （三个量“+、-”号的含义）
（一定质量的理想气体温度仅由内能决定）
12、对质量一定的理想气体三个状态参量之间的关系：
*求压强：以液柱或活塞为研究对象，分析受力、列平衡或牛顿第二定律方程
13、金属导体自由电子导电
I=nesv n：单位体积自由电子数 s：导体的横截面积 v：电子定向运动的速率。
14、①带电粒子在电场中加速：（v0=0） qU=
②带电粒子在匀强电场中做抛物线运动 
，
③平行板电容器 C=Q/U，C∝εS/d E∝Q
15、闭合电路中内、外电路关系：
①I相同，U内+U外=E 
P外+P内=P总
②P总=εI，P外=UI=I2R（纯电阻电路），P内=I2r
电动机功率：UI=I2r+P机
16、安培力F安=ILBsinθ （θ为I与B的夹角）
其中I⊥B，F⊥B、I决定的平面
17、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动：
半径：
，
，洛仑兹力不做功
速率选择器 v=E/B
18、感应电动势计算：
，（平均值）
ε=BLv（瞬时值） （θ为v、B夹角）
19、正弦交流电 瞬时值表达式：ε=εmsinωt（V）=εmsin2πft（V）
ω为线圈转动的角速度，f为交流电的频率。
（矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，从中性面计时）
最大值εm=NBSω，有效值
，（交流电表示数、铭牌上、交流电路的计算都用有效值）
20、理想变压器 
21、电磁场理论
①变化的磁（电）场产生变化的电（磁）场
②均匀变化的磁（电）场产生的稳定的电（磁）场
③周期性变化的磁（电）场产生周期性变化的电（磁）场
22、①入射光线方向不变时，平面镜转过α角，反射光线转过2α角
②全反射条件 光线由光密介质射入光疏提质；入射角大于等于临界角
23、①可见光的颜色由频率决定；光的频率由光源决定，不随介质改变；
②在真空中各种色光速度相同；在介质中光速跟光的频率和折射率有关。
如：在同一种介质中光速v红>v紫
24、干涉条纹的宽度 
，增透膜厚度 
25、光电效应规律：
① 条件v>v0
② t<10-9s
③ 光电子的最大初动能
（逸出功W=hv0）
④光电流强度与入射光强度成正比
光子的能量E=hv=hc/λ
26、玻尔的氢原子模型：En=E1/n2，rn=n2r1，hv=hc/λ=E2-E1，E1=-13.6eV
27、半衰期 只由原子核内部本身决定，与外界因素无关
28、质能方程 E=mc2，ΔE=Δmc2
29、衰变规律方程：α、β衰变
二、图象 作图
30、几种图象的物理意义：注意两轴的物理量及其单位，弄清楚图线上的一点、整条图线、图线的斜率和截距、面积的物理意义。常用：
速度—时间，位移—时间，加速度a—F，a—
，振动x—t，波y—x，分子力F—r，
分子势能Ep—r，导体I—U，闭合电路U—I
31、作图
①力的合成和分解（图示法），受力分析图，物体运动过程示意图，
②六种典型电场的电场线分布，磁场的磁感线分布，地磁场磁感线
③带电粒子在电场中类平抛运动的轨迹图
带电粒子在磁场中圆周运动轨迹图（如何找圆心、找半径）
④平面镜成像光路图，光线经平行玻璃砖、棱镜等光学元件折射后的光路图。
三、应注意的实验问题
32、会正确使用的仪器：（读数时注意：量程，最小刻度，是否估读）
刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、托盘天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、
电流表（A mA μA G）、电压表、多用电表（“Ω”档使用）、滑动变阻器和电阻箱。
33、①选电学实验仪器的基本原则：
安全：不超量程，不超额定值
准确：电表——不超量程的情况下尽量使用小量程。
方便：分压、限流电路中滑动变阻器的选择
②电路的设计考虑：控制电路“分压、限流”；测量电路“电流表内、外接”测量仪器的选择：电表和滑动变阻器；电表量程的选择（估算）
③电学实验操作：注意滑动变阻器的位置，闭合电键时应输出低电压、小电流（分压电路如何，限流电路如何）；注意连线
34、容易丢失的实验步骤
验证牛顿第二定律实验中的平衡摩擦力；验证动量守恒实验中要测两小球质量；验证机械能守恒定律实验中选用第一、二点距离接近2mm的纸带，不用测m；多用电表的欧姆档测量“先换档，后调零”，测量完毕将选择开关置于空档或交流电压最高档；数据处理时多次测量取平均值。
35、理解限制条件的意义
验证牛顿第二定律实验中m<<M；碰撞中的动量守恒实验中m1>m2；单摆测重力加速度摆角<5°等
36、处理实验数据的方法：作图、计算、图线（注意“a~”“T2~L”方法）
37、分析几个实验的误差
验证牛顿第二定律实验中图线不过原点或弯曲的原因
用单摆测定重力加速度实验g值偏大或小的原因
伏安法测电阻电流表内外接引起的误差
用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻两种电路的误差
四、常用的物理常量及换算(含“*”的需要记住)
*重力加速度g＝9.80m／s2
引力常量G＝6.67x10-11N·m2·kg-2
*阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023mol-1
*温度换算T=t+273K(低温极限：-273.15℃)
*水的密度ρ＝1.0×103kg/m3
静电力常量k=9.0×109N·m2·C-2
元电荷e＝1.60×10-19C
*1eV＝1.60×10-19J
*真空中光速c＝3.00×108m／s
普朗克常量h＝6.63×10-34J·s
氢原子基态能量E＝EP+EK＝-EK＝-13.6eV，r1＝0.53×10-10m
原子质量单位1u＝1.66×10-27kg
1u＝931.5MeV
五、物理学史
牛顿(英)：牛顿三定律和万有引力定律，光的色散，光的微粒说
卡文迪许(英)：利用卡文迪许扭秤首测万有引力恒量
库仑(法)：库仑定律，利用库仑扭秤测定静电力常量
奥斯特(丹麦)：发现电流周围存在磁场
安培(法)：磁体的分子电流假说，电流间的相互作用
法拉第(英)：研究电磁感应(磁生电)现象，法拉第电磁感应定律
楞次(俄)：楞次定律
麦克斯韦(英)：电磁场理论，光的电磁说
赫兹(德)：发现电磁波
惠更斯(荷兰)：光的波动说
托马斯·扬(英)：光的双缝干涉实验
爱因斯坦(德、美)：用光子说解释光电效应现象，质能方程
汤姆生(英)：发现电子
卢瑟福(英)：α粒子散射实验，原子的核式结构模型，发现质子
玻尔(丹麦)：关于原子模型的三个假设，氢光谱理论
贝克勒尔(法)：发现天然放射现象
皮埃尔·居里(法)和玛丽·居里(法)：发现放射性元素钋、镭
查德威克(英)：发现中子
约里奥·居里(法)和伊丽芙·居里(法)：发现人工放射性同位素