13.2固体、液体和气体必备知识清单一、固体和液体1．固体(1)固体分为和两类．石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是．玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是．(2)单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．(3)有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为．非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的，这叫做．2．液体(1)液体的表面张力①作用：液体的表面张力使液面具有的趋势．②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线．(2)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．3．液晶(1)具有液体的性．(2)具有晶体的光学各向性．(3)从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是的．二、气体1．气体压强(1)产生的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
的压力叫做气体的压强．(2)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．2．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守的气体，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．(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无．3．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＝p2V2＝或＝＝或＝图象4．理想气体的状态方程一定质量的理想气体的状态方程：＝或＝C.命题点精析（一）固体和液体的性质1．晶体和非晶体
(1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。2．液体表面张力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，分子势能大于液体内部的分子势能方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线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，球形的表面积最小典型例题例1(多选)下列说法正确的是( )A．非晶体不可能转化为晶体B．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点D．玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于表面张力的作用练1(多选)以下说法正确的是( )A．玻璃是晶体，它有规则的几何形状
B．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质C．荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果D．形成液体表面张力的原因是液体表面层的分子分布比内部稀疏练2下列说法正确的是( )A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变C．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力D．当两薄玻璃板间夹有—层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力命题点精析（二）气体压强的产生和计算1．理解气体压强的三个角度产生原因气体分子对容器壁频繁地碰撞产生的决定因素宏观上决定于气体的温度和体积微观上取决于分子的平均动能和分子的密集程度2.平衡状态下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3.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。例2如图所示，汽缸由两个截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动，A、B的质量分别为mA＝12kg、mB＝8.0kg，横截面积分别为SA＝4.0×10－2m2、SB＝2.0×10－2m2，一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧与大气相通，大气压强p0＝1.0×105Pa.(1)汽缸水平放置达到如图甲所示的平衡状态，求气体的压强p1；(2)将汽缸竖直放置，达到平衡，如图乙所示，求气体的压强p2.练3若已知大气压强为P0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，下列说法正确的是( )A．甲图中密闭气体的压强大小是P0＋ρghB．乙图中密闭气体的压强大小是P0＋ρgh
C．丙图中密闭气体的压强大小是P0－ρghD．丁图中密闭气体的压强大小是P0＋ρgh1 练4若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，求各被封闭气体的压强．命题点精析（三）实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系1．实验目的：探究一定质量的气体在温度不变的条件下的压强与体积的关系．2．实验器材：注射器、橡胶塞、压力表．如图所示．3．实验数据的搜集空气的压强p可以从仪器上方的压力表读出，空气柱的长度l可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V.
用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据．4．实验数据的处理在等温过程中，气体的压强和体积的关系在p－V图象中呈现为双曲线的一支，如图甲所示．处理实验数据时，要通过变换，即画p－图象，把双曲线变为直线，说明p和V成反比，如图乙所示．这是科学研究中常用的数据处理的方法，因为一次函数反映的物理规律比较直接，容易得出相关的对实验研究有用的参数．5．实验结论一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，所以p－V图线是双曲线的一支，但不同温度下的图线是不同的．如图是一定质量的气体分别在T1、T2温度下等温变化的p－V图线，其中温度较高的是T2.6．注意事项(1)本实验应用物理实验中常用的控制变量法，探究在气体质量和温度不变的情况下(即等温过程)，气体的压强和体积的关系．(2)为保持等温变化，实验过程中不要用手握住注射器有气体的部位．同时，改变体积过程应缓慢，以免影响密闭气体的温度．为保证气体密闭，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油，注射器内外气体的压强差不宜过大．(3)实验中所用的压力表精度较高，而气体体积是直接在注射器上读出的，其误差会直接影响实验结果．
例3如图1所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值P1；③重复上述步骤②，多次测量并记录；④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。(1)关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是________(选填选项前的字母)。A．移动活塞时应缓慢一些B．封闭气体的注射器应密封良好C．必须测出注射器内封闭气体的质量D．气体的压强和体积必须用国际单位(2)为了能最直观地判断气体压强P与气体体积V的函数关系，应作出________(选填“P－V”或“P－”)图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条________________线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。(3)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1＞T2。在如图2所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是________(选填选项的字母)。
练5某同学利用如图1所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中，按如下操作步骤进行实验：a．将注射器活塞移动到体积适中的V0位置，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强P0；b．用手握住注射器前端，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；c．读出注射器刻度表示的气体体积V，通过DIS系统记录下此时的V与压强P；d．重复b、c两步操作，记录6组数据，作P－V图。结合上述步骤，请你完成下列问题：(1)该同学对器材操作错误的是________________，因为该操作通常会影响气体的________(选填“温度”“压强”或“体积”)。(2)我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中，一定质量气体等温变化的P－V图线如图2所示，图线的形状为双曲线的一支。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的，如图3所示。请判断图3中的两条等温线的温度T1________(选填“>”“＜”或“＝”)T2。练6如图甲所示，用气体压强传感器“探究气体等温变化的规律”，操作步骤如下：①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③重复上述步骤②，多次测量；④根据记录的数据，作出V－图线，如图乙所示．
(1)完成本实验的基本要求是________(填正确答案标号)．A．在等温条件下操作B．封闭气体的注射器密封性良好C．必须弄清所封闭气体的质量D．气体的压强和体积必须用国际单位(2)理论上由V－图线分析可知，如果该图线________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比．(3)若实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是________________________，图乙中V0代表______________________．命题点精析（四）气体状态变化的图像问题1．四种图象的比较类别特点(其中C为常量)举例p－VpV＝CT，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远p－p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高p－Tp＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小
V－TV＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小2．分析技巧利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析不同温度的两条等温线、不同体积的两条等容线、不同压强的两条等压线的关系．例如：(1)在图甲中，V1对应虚线为等容线，A、B分别是虚线与T2、T1两线的交点，可以认为从B状态通过等容升压到A状态，温度必然升高，所以T2>T1.(2)如图乙所示，A、B两点的温度相等，从B状态到A状态压强增大，体积一定减小，所以V2
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