 高一物理必修一知识点归纳笔记合成与分解
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内容举例： 应用玻意耳定律解题的基本思路
(1)明确研究对象
根据题意确定所研究的气体，要求气体质量不变，温度不变；气体的质量发生变化时，需通过设想，把变质量转化为定质量，才能应用玻意耳定律。
(2)明确状态参量
找出气体变化前后的初、末状态，并确定初、末状态的p、V值。
(3)列方程、求解
根据玻意耳定律列方程，必要时还应用力学或几何知识列出辅助方程；求解时注意同一物理量的单位要统一。因为是比例式，计算中只需使相应量(p1、p2及V1、V2)的单位统一，不一定用国际单位制的单位。
(4)检验结果
在等温变化中，有时列方程求解会得到两个结果，应通过合理性的检验决定取舍。
4 两种等温变化的图像p-1/V图像 p-V 图像
图像
物理意义 一定质量的气体，温度不变时，pV=恒量，p与V成反比，p与1/V就成正比，在p-1/V坐标系中的等温线应是过原点的直线 一定质量的气体，在温度不变的情况下，p与V成反比，因此等温过程的p-V图线是双曲线的一支
温度高低 过1/V=1/V_1 作平行于p轴的直线分别与图线相交，根据气体压强的微观解释和温度的微观含义，在体积相同的情况下，温度越高压强越大，故T2>T1 过V=V1作p轴的平行线，分别与图线相交，根据气体压强的微观解释和温度的微观含义，在体积相同的情况下，温度越高压强越大，故T2>T1
第3节 气体的等压变化和等容变化
一、气体的等压变化
1. 等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程叫作气
体的等压变化。
2. 盖-吕萨克定律
(1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。
(2)公式：V=CT(C是常量)或V_1/T_1 =V_2/T_2 (V1、T1和V2、T2分别表示气体在不同状态下的体积和热力学温度)。
(3)图像：无论V-T图像还是V-t图像，斜率越大，压强越小。如图甲、乙所示，pb>pa。
二、气体的等容变化
1. 等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程叫作气
体的等容变化。
2. 查理定律
(1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，其压强 p与热力学温度 T 成
正比。
(2)公式：p=CT(C是常量)或p_1/T_1 =p_2/T_2 (p1、T1和p2、T2分别表示气体在不同状态下的压
强和热力学温度)。
(3)图像：无论p-T图像还是p-t图像，斜率越大，体积越小。如图甲、乙所示，Vb>Va。
三、理想气体
1. 理想气体
(1)内容：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体，我们把它叫作理想气体。
(2)特点：气体分子大小和相互作用力可以忽略不计，也可以不计气体分子与器壁碰撞的动能损失。理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，所以无分子势能，一定质量的理想气体内能只与温度有关。
2. 理想气体状态方程
(1)内容：一定质量的某种理想气体，在从某一状态变化到另一状态时，尽管其压强p、体积V和温度T都可能改变，但是压强p跟体积V的乘积与热力学温度T的比值却保持不变。
(2)公式： pV/T=C(C是常量)或(p_1 V_1)/T_1 =(p_2 V_2)/T_2 (p1、V1、T1和p2、V2、T2分别表示气体在不同状态下的压强、体积和热力学温度)。
四、气体实验定律的微观解释
1. 玻意耳定律的微观解释
一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。在这种情况下，体积减小时，分子的数密度增大，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就增大。
2. 盖-吕萨克定律的微观解释
一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大；只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变。
3. 查理定律的微观解释
一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大。
五、对盖-吕萨克定律和查理定律的理解
1. 对盖-吕萨克定律的理解
研究对象 一定质量的某种气体，而且气体的压强保持不变
适用条件 压强不太大、温度不太低的情况
恒量C 在V/T=C中，C与气体的种类、质量、压强有关
比例关系 一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T成正比，不与摄氏温度t成正比，但体积的变化ΔV与摄氏温度的变化Δt成正比
变量关系 一定质量的某种气体发生等压变化时，升高(或降低)相同的温度，增加(或减小)的体积是相同的
微观解释 一定质量(m)的某种理想气体的总分子数(N)是一定的，要保持压强(p)不变，当温度(T)升高时，分子运动的平均速率v会增加，那么单位体积内的分子数(n)一定要减小(否则压强不可能不变)，因此气体体积(V)一定增大；反之，当温度降低时，气体体积一定减小
公式变式 由V_1/T_1 =(V_1+ΔV)/(T_1+ΔT)得V_1/T_1 =ΔV/ΔT，所以ΔV=ΔT/T_1 V1， ΔT=ΔV/V_1 T1
推导另一种表述 气体做等压变化时，满足V_1/T_1 =V_2/T_2 ，如果用V0表示温度为0 ℃时气体的体积，则有V_t/T=V_0/(273.15)，所以Vt=V0·T/(273.15)=V0·(t+273.15)/(273.15)=V0(1+t/(273.15))
2. 对查理定律的理解
研究对象 一定质量的某种气体，而且气体的体积保持不变
适用条件 压强不太大、温度不太低的情况。当温度较低或压强较大时，气体会液化，定律不再适用
恒量C 在p/T=C中，C与气体的种类、质量、体积有关
比例关系 一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强p跟热力学温度T成正比例关系，但是p不与摄氏温度t成正比，压强的变化Δp与摄氏温度的变化Δt成正比
变量关系 一定质量的某种气体发生等容变化时，升高(或降低)相同的温度，增大(或减小)的压强是相同的
微观解释 一定质量(m)的某种理想气体的总分子数(N)是一定的，体积(V)保持不变时，若温度(T)升高，分子运动的平均速率(v)增大，则气体压强(p)增大；反之，若温度降低，气体压强减小
公式变式 由p_1/T_1 =(p_1+Δp)/(T_1+ΔT)得p_1/T_1 =Δp/ΔT，所以Δp=ΔT/T_1 p1，ΔT=Δp/p_1 T1
推导另一种表述 气体做等容变化时，满足p_1/T_1 =p_2/T_2 ，如果用p0表示温度为0 ℃时
气体的压强，则有p_t/T=p_0/(273.15)，所以pt=p0·T/(273.15)=p0·(t+273.15)/(273.15)=p0(1+t/(273.15))
六、理想气体及理想气体状态方程
1. 对“理想气体”的理解
(1)宏观特点
①理想气体是为了方便研究问题提出的一种理想模型，是实际气体的一种科学抽象，就像力学中的质点、电学中的点电荷模型一样。
②宏观上，理想气体严格遵从气体实验定律及理想气体状态方程。
(2)微观特点
①理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计。
②理想气体分子之间的相互作用力可以忽略不计，故无分子势能，理想气体的内能等于所有分子热运动的动能之和，理想气体的内能仅由温度和分子总数决定，与气体的体积无关。
③分子之间和分子与器壁之间的碰撞，都是弹性碰撞。除碰撞以外，分子向各个方向运动的机会均等。
(3)实际处理
①理想气体是不存在的。在常温常压下，大多数实际气体，尤其是那些不易液化的气体(氢气、氧气、氮气、氦气、空气等)都可以看成理想气体。
②在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，很多气体都可当成理想气体来处理。
2. 对理想气体状态方程的理解
(1)成立条件：一定质量的理想气体。
(2)该方程表示的是气体三个状态参量的关系，与中间的变化过程无关。
(3)在pV/T=C(恒量)中，C与气体的种类、质量有关，与状态参量(p、V、T)无关。
(4)方程应用时单位方面应注意：温度T必须是热力学温度，公式两边中压强p和体积V单位必须统一，但不一定是国际单位制中的单位。
(5)理想气体状态方程与气体实验定律
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