2025新高考方案一轮物理第十四章 热学第1讲　分子动理论 内能

2025新高考方案一轮物理第十四章热学第十四章热学大单元分层教学设计基础落实课第1讲分子动理论内能第2讲固体、液体和气体的性质综合融通课第3讲气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用第4讲热力学定律与能量守恒定律实验探究课第5讲实验：用油膜法估测油酸分子的大小第6讲实验：探究气体压强与体积的关系第1讲分子动理论内能(基础落实课)一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的直径：数量级为10－10m。(2)分子的质量：数量级为10－26kg。(3)阿伏加德罗常数：NA＝mol－1。2．分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象：在物理学中，人们把不同种物质能够彼此进入对方的现象叫作扩散。温度越，扩散现象越明显。(2)布朗运动：悬浮在液体(或气体)中的的无规则运动。颗粒越，运动越明显；温度越，运动越明显。(3)热运动：分子永不停息的运动。温度越，分子热运动越剧烈。3．分子间的作用力(1)引力和斥力总是，实际表现出的分子力是引力和斥力的。(2)分子引力和斥力都随距离的增大而，但变化得更快。二、温度与物体的内能温度与温标温度表示物体的冷热程度，一切达到热平衡的系统都具有的温度温标包括摄氏温标(t)和热力学温标(T)，两者的关系是T＝分子动能概念分子动能是分子所具有的动能决定因素是分子热运动的平均动能的标志分子势能概念分子势能是由分子间的决定的能决定因素①微观上：决定于和分子排列情况；②宏观上：决定于和状态物体的内能概念物体中所有分子的热运动动能与的总和，是状态量决定因素对于给定的物体，其内能大小是由物体的、和质量决定，即由物体的内部状态决定理解判断(1)只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以估算出气体分子的直径。()(2)扩散现象只能在气体中进行。()(3)布朗运动是液体分子的无规则运动。()(4)温度越高，布朗运动越剧烈。()(5)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而增大。()(6)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。()(7)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。()(8)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。()(9)若不计分子势能，则质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能。()(10)当一个物体的机械能发生变化时，其内能可能不发生变化。()逐点清(一)微观量的估算1．两种分子模型(1)球体模型：把分子看成球体，分子的直径：d＝eq\r(3,\f(6V0,π))。适用于固体和液体。(2)立方体模型：把分子看成小立方体，其边长：d＝eq\r(3,V0)。适用于固体、液体和气体。注意：对于气体，利用d＝eq\r(3,V0)计算出的d不是分子直径，而是气体分子间的平均距离。2．宏观量与微观量的相互关系微观量分子体积V0、分子直径d、分子质量m0等宏观量物体的体积V、密度ρ、质量m、摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物质的量n等相互关系①一个分子的质量：m0＝eq\f(Mmol,NA)＝eq\f(ρVmol,NA)②一个分子的体积：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(Mmol,ρNA)(对于气体，V0表示一个气体分子占有的空间)注意：阿伏加德罗常数是联系宏观量(摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、密度ρ等)与微观量(分子直径d、分子质量m0、分子体积V0等)的“桥梁”。如图所示。[考法全训]考法1固体微观量的估算1．晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体。现有一根铁质晶须，直径为d，用大小为F的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为ρ，铁的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力是()考法2液体微观量的估算2．若阿伏加德罗常数为NA，某液体的摩尔质量为M，密度为ρ。则下列说法正确的是()A．1kg该液体所含有分子数为ρNAB．1m3该液体所含有分子数为eq\f(ρNA,M)C．1个该液体分子的质量为eq\f(NA,M)D．该液体分子的直径约为eq\r(3,\f(6M,ρNA))考法3气体微观量的估算3．(2024·西宁模拟)在压强不太大、温度不太低的情况下，气体分子本身大小比分子间距小得多，可以忽略分子大小。氮气的摩尔质量为2.8×10－2kg/mol，标准状态下摩尔体积是22.4L，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1。(1)估算氮气分子间距；(2)液氮的密度为810kg/m3，假设液氮可以看成由立方体分子堆积而成，估算液氮分子间距。(结果均保留一位有效数字)逐点清(二)布朗运动与分子热运动|题|点|全|练|1．[对扩散现象的理解](2024·安庆模拟)我们在实验室用酒精进行实验时，整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味，这是一种扩散现象。以下有关分析错误的是()A．扩散现象只发生在气体、液体之间B．扩散现象说明分子在不停息地运动C．温度越高时扩散现象越剧烈D．扩散现象说明分子间存在着间隙2．[对布朗运动的理解](多选)PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，被人体吸入后会进入血液对人体形成危害，在静稳空气中，下列关于PM2.5的说法中正确的是()A．在其他条件相同时，温度越高，PM2.5的运动越激烈B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D．减少工业污染的排放对减少“雾霾”天气的出现没有影响3．[对分子热运动的理解]对分子的热运动，以下叙述中正确的是()A．分子的热运动就是布朗运动B．热运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同C．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈D．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动就越激烈|精|要|点|拨|扩散现象、布朗运动与热运动的比较扩散现象布朗运动热运动活动主体分子固体微小颗粒分子区别是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点(1)都是无规则运动(2)都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动逐点清(三)分子力、分子势能与物体的内能细作1分子力、分子势能与分子间距离的关系1．(人教版教材选择性必修3，P6练习T5)请描述：当两个分子间距离由r0(r0是平衡位置)逐渐增大，直至远大于r0时，分子间的作用力表现为引力还是斥力？当两个分子间距离由r0逐渐减小，分子间的作用力表现为引力还是斥力？2．(鲁科版教材选择性必修3，P8练习T5)分子势能随分子间距离变化的图像如图所示。据图分析可得()A．r1处为分子平衡位置B．r2处为分子平衡位置C．分子间距离足够大时，分子势能最小，分子间无相互作用力D．r<r1时，r越小，分子势能越大，分子间仅有斥力存在3．(2023·海南高考)如图为两分子靠近过程中的示意图，r0为分子间平衡距离，下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力B．分子从无限远靠近到距离r0处的过程中分子势能变大C．分子势能在r0处最小D．分子间距离在小于r0且减小时，分子势能在减小|考|教|衔|接|人教版教材练习题考查了分子力与分子间距离的关系，鲁科版教材练习题考查了分子势能与分子间距离的关系，高考题则考查了分子力、分子势能与分子间距离的关系，是对教材练习题的综合。高考对热学、光学、原子物理学的考查，题目一般不难，大多考查学生对基本概念、原理的真正理解能力。对这部分内容，高三一轮复习备考，不要过多在深度上挖掘，而要重视知识宽度的关联融通。一点一过分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)。(1)当r＞r0时，分子力表现为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加。(2)当r＜r0时，分子力表现为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加。(3)当r＝r0时，分子力为0，分子势能最小。细作2对内能的理解4．(多选)关于物体的内能，下列说法正确的是()A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增量一定相同B．物体的内能改变时温度不一定改变C．内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零D．分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能一点一过分析物体内能问题的五点提醒(1)组成任何物体的分子都在做无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。(2)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法。(3)决定内能大小的因素为物质的量、温度、体积。(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能均相同。(5)通过做功或热传递可以改变物体的内能。细作3内能与机械能的比较5．(多选)关于物体的内能，下列说法正确的是()A．物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能B．一个物体，当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化C．一个物体内能的多少，与它的机械能的多少无关D．摩擦生热使机械能转化为内能一点一过内能和机械能的对比能量定义决定量值测量转化内能物体内所有分子的动能和势能的总和由物体内部分子微观运动状态决定恒不为零无法测量在一定条件下可相互转化机械能物体的动能及重力势能和弹性势能的总和与物体宏观运动状态、参考系和零势能面的选取有关可以为零可以测量作业评价：请完成配套卷P454课时跟踪检测(六十七)第3讲气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用(综合融通课)(一)理想气体状态变化的三类模型模型一“活塞＋汽缸”模型解决“活塞＋汽缸”类问题的一般思路：(1)弄清题意，确定研究对象。一般研究对象分两类：一类是热学研究对象(一定质量的理想气体)；另一类是力学研究对象(汽缸、活塞或某系统)。(2)分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体实验定律或理想气体状态方程列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程。(3)注意挖掘题目中的隐含条件，如几何关系、体积关系等，列出辅助方程。(4)多个方程联立求解。对求解的结果注意分析它们的合理性。[例1](2023·湖北高考)如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、2S，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降eq\f(1,3)H，左侧活塞上升eq\f(1,2)H。已知大气压强为p0，重力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求：(1)最终汽缸内气体的压强。(2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。规范答题：模型二“液柱＋管”模型解答“液柱＋管”类问题，关键是对液柱封闭气体压强的计算，求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程，且注意以下几点：(1)液体因重力产生的压强大小为p＝ρgh(其中h为液面间的竖直高度)。(2)不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力。(3)有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等。(4)当液体为水银时，可灵活应用压强单位“cmHg”等，使计算过程简捷。[例2]一U形玻璃管竖直放置，左端开口且足够长，右端封闭，玻璃管导热良好。用水银封闭一段空气(可视为理想气体)在右管中，初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示，环境温度为27℃。已知玻璃管的横截面积处处相同，大气压强p0＝76.0cmHg。(1)若升高环境温度直至两管水银液面相平，求环境的最终温度。(2)若环境温度为27℃不变，在左管内加注水银直至右管水银液面上升0.8cm，求应向左管中加注水银的长度。规范答题：模型三“两团气”模型处理“两团气”问题的技巧：(1)分析“两团气”初状态和末状态的压强关系。(2)分析“两团气”的体积及其变化关系。(3)分析“两团气”状态参量的变化特点，选取理想气体状态方程或合适的实验定律列方程求解。[例3](2023·全国乙卷)如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开，水银柱在两管中的长度均为10cm。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1cm。求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。(气体温度保持不变，以cmHg为压强单位)规范答题：(二)理想气体的四类变质量问题类型一充气问题在充气时，以将充进容器内的气体和容器内的原有气体为研究对象时，这些气体的总质量是不变的。这样，可将“变质量”的问题转化成“定质量”问题。[例1](2024年1月·甘肃高考适应性演练)如图，一个盛有气体的容器内壁光滑，被隔板分成A、B两部分，隔板绝热。开始时系统处于平衡状态，A和B体积均为V、压强均为大气压p0、温度均为环境温度T0。现将A接一个打气筒，打气筒每次打气都把压强为p0、温度为T0、体积为eq\f(1,6)V的气体打入A中。缓慢打气若干次后，B的体积变为eq\f(1,3)V。(所有气体均视为理想气体)(1)假设打气过程中整个系统温度保持不变，求打气的次数n；(2)保持A中气体温度不变，加热B中气体使B的体积恢复为V，求B中气体的温度T。规范答题：类型二抽气问题在对容器抽气的过程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，解决该类变质量问题的方法与充气问题类似：假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即用等效法把“变质量”问题转化为“定质量”的问题。[例2](2023·湖南高考)汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力。如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车。助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力。每次抽气时，K1打开，K2闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后，K1闭合，K2打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从K2排出，完成一次抽气过程。已知助力气室容积为V0，初始压强等于外部大气压强p0，助力活塞横截面积为S，抽气气室的容积为V1。假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变。(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1；(2)第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF。规范答题：类型三灌气问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是变质量问题，分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体作为一个整体来进行研究，即可将“变质量”问题转化为“定质量”问题。[例3]某容积为V0的储气罐充有压强为5.5p0的室温空气，现用该储气罐为一批新出厂的胎内气体压强均为1.5p0的汽车轮胎充气至2.5p0。已知每个汽车轮胎的体积为eq\f(V0,40)，室温为27℃，不考虑充气过程中胎内气体温度及轮胎体积的变化。(1)求在室温下该储气罐最多能给这种汽车轮胎充足气的个数n；(2)若清晨在室温为27℃下储气罐给n个汽车轮胎充足气后，到了中午，室温温度上升到33℃，求此时储气罐中气体的压强p。规范答题：类型四漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，如果选容器内剩余气体和漏掉的气体为研究对象，便可使“变质量”转化成“定质量”问题。[例4](2023·全国甲卷)一高压舱内气体的压强为1.2个大气压，温度为17℃，密度为1.46kg/m3。(1)升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体温度升至27℃时舱内气体的密度；(2)保持温度27℃不变，再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0个大气压，求此时舱内气体的密度。规范答题：作业评价：请完成配套卷P457课时跟踪检测(六十九)第2讲固体、液体和气体的性质(基础落实课)一、固体和液体1．固体：固体通常可分为晶体和非晶体，具体见下表：分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形不规则熔点确定不确定物理性质各向各向微观结构组成晶体的物质微粒有地、周期性地在空间排列注意：多晶体中每个小晶体间的排列无规则无规则2．液体(1)液体的表面张力作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积的趋势方向表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界面(2)浸润和不浸润①浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象。②不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面上的现象。③当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体，反之，液体不浸润固体。(3)毛细现象：指浸润液体在细管中的现象，以及不浸润液体在细管中的现象，毛细管越细，毛细现象越明显。(4)液晶①液晶分子既保持排列有序而显示各向，又可以自由移动位置，保持了液体的。②液晶分子的位置无序使它像，排列有序使它像。③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是的。二、气体气体压强产生原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁的压力叫作气体的压强决定因素①宏观上：决定于气体的温度和②微观上：决定于分子的平均动能和分子的理想气体模型模型宏观在任何条件下始终遵守的气体注意：实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体微观模型理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无气体实验三定律玻意耳定律p1V1＝p2V2查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)或eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)盖-吕萨克定律eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)或eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)理想气体的状态方程表达式eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C理解判断(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。()(2)单晶体有天然规则的几何形状，是因为组成单晶体的物质微粒是规则排列的。()(3)晶体在熔化过程中吸收热量破坏空间点阵结构增加分子势能。()(4)液晶是液体和晶体的混合物。()(5)草叶上的小露珠呈球形是表面张力作用的结果。()(6)气体的压强是由气体的自身重力产生的。()(7)压强极大的气体不再遵从气体实验定律。()(8)一定质量的理想气体，当温度升高时，压强一定增大。()(9)理想气体是理想化的物理模型，其内能只与气体温度有关，与气体体积无关。()逐点清(一)固体、液体性质的理解|题|点|全|练|1．[晶体与非晶体的比较]随着科技的发展，国家对晶体材料的研究也越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A．晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形B．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现C．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点D．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性2．[液晶的特性]关于液晶，下列说法正确的是()A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D．所有物质都具有液晶态3．[液体性质的理解]喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是喷剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果。水滴以椭球形分布在表面，故无法停留在玻璃上。从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰，如图所示。下列说法正确的是()A．水滴呈椭球形是液体表面张力作用的结果，与重力无关B．图中的玻璃和水滴发生了浸润现象C．水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大D．图中水滴表面分子比水滴的内部密集|精|要|点|拨|1．区别晶体和非晶体的方法(1)要判断一种物质是晶体还是非晶体，关键是看有无确定的熔点，有确定熔点的是晶体，无确定熔点的是非晶体。(2)从导电、导热等物理性质来看，物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是多晶体，也可能是非晶体。2．对液体表面张力的理解形成原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力表面特性表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线表面张力的效果表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小逐点清(二)气体压强的计算及微观解释细作1“活塞模型”封闭气体压强的计算1．如图，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，用活塞封闭一定质量的理想气体。活塞上表面水平，下表面倾斜，倾斜面与左壁的夹角为θ，质量为20kg，活塞的上表面的面积为S＝2×10－3m2，外界大气压强为1×105Pa，重力加速度g取10m/s2。求封闭气体的压强为多少？细作2“连通器模型”封闭气体压强的计算2．(2024·昆明模拟)如图所示，两端开口的“U”形玻璃管竖直放置，其右侧水银柱之间封住一段高h＝5cm的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为h。已知大气压强为75cmHg，空气柱中的气体可视为理想气体，周围环境温度保持不变，玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是()A．右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度小于5cmB．封闭空气柱中气体的压强为70cmHgC．从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大D．从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大一点一过封闭气体压强的求解方法(1)平衡状态下封闭气体压强的求法力平衡法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强等压面法在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强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方程，求得气体的压强(2)加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。细作3气体分子的运动特点3．(2024·重庆模拟)氧气分子在0℃和100℃下的速率分布如图所示，纵轴表示对应速率的氧气分子数目ΔN占氧气分子总数N的百分比，则关于分子运动的说法正确的是()A．0℃的氧气分子速率一定比100℃时速率小B．0℃的氧气分子平均动能可能比100℃时的大C．同一温度下，速率中等的氧气分子所占比例大D．温度越高，同样速率的分子对应的百分比都增加一点一过气体分子的运动特点(1)气体分子之间的距离远大于分子直径，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计。(2)气体分子的速率分布，表现出“中间多，两头少”的统计分布规律。(3)气体分子向各个方向运动的机会均等。(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值也是确定的，温度升高，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。细作4气体压强的微观解释4．(2023·北京高考)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体()A．分子的平均动能更小B．单位体积内分子的个数更少C．所有分子的运动速率都更小D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大一点一过决定气体压强的微观因素1．气体压强的产生：单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持续、均匀的压力，所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。2．决定气体压强大小的微观因素(1)气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。(2)气体分子的平均速率：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，气体分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大。逐点清(三)气体实验定律及应用1．气体实验定律玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比表达式p1V1＝p2V2eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)拓展：Δp＝eq\f(p1,T1)ΔTeq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)拓展：ΔV＝eq\f(V1,T1)ΔT2.理想气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C(质量一定的理想气体)。3．解决理想气体状态变化问题的基本思路[考法全训]考法1等容变化与等温变化1．(人教版教材选择性必修3，P44B组练习T4)汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低容易造成安全隐患。已知某型号轮胎能在－40～100℃温度下正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.535×105Pa，最低胎压不低于1．616×105Pa。设轮胎容积不变，若在温度t为20℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？2．(2023·海南高考)如图所示，某饮料瓶内密封一定质量的理想气体，t＝27℃时，压强p＝1.050×105Pa，则(1)t′＝37℃时，气压是多大？(2)保持温度不变，挤压气体，使之压强与(1)相同时，气体体积变为原来的多少倍？|考|教|衔|接|命题导向：高考由“理性”素材向“生活化”素材转变所谓物理，就是因“物”明“理”，生活处处皆物理。为提升学生学习物理的兴趣，激发学生探究物理的热情，消除学生对物理的畏惧感。高考命题正由纯理性素材、探究素材向生活化、接地气的素材方向转变。上述教材题和高考题均以学生熟悉的、生活化的素材(汽车胎压问题、饮料瓶问题)为案例，且两题的命题点一致(教材题考查气体等容变化，高考题综合考查气体等容变化与等温变化)。考法2等压变化与等容变化3．(2024·东莞模拟)某同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积S＝10cm2的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为T1＝300K