高中物理选修3-3知识点

物理选修3－3知识点一、分子动理论★★★★1、物质是由大量分子组成的★★★★（1）单分子油膜法测量分子直径：V=SdV是滴入水盆中油酸的体积，等于油酸溶液的体积乘以浓度。S是单分子油膜在水面上形成的面积。实验步骤：配、撒、滴、描、数、算（2）任何物质含有的微粒数相同（3）对微观量的估算①分子的两种模型：球形模型：固体、液体通常看成球形，分子体积等于小球体积。。立方体模型：空气分子占据的空间看成立方体，立方体的边长为空气分子的平均间距。注意：立方体模型表述的是空气分子占据的空间，不是空气分子的形状。②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量a.分子质量：b.分子体积：c.分子数量：2、分子永不停息的做无规则的热运动★★★★★（1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子间有间隙，温度越高扩散越快。是分子热运动的直接证据。（2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。①布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。（3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈3、分子间的相互作用力：★★★分子之间的引力和斥力都随分子间距离减小而增大。但是分子间斥力随分子间距离减小而增大的得更快些；分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些。分子力是引力和斥力的合力。在r0位置，斥力等于引力，分子力等于0.4、温度★★★★★⑴宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系：⑵平衡态与热平衡：平衡态不是热平衡，平衡态是对某一系统而言的，热平衡是对两个接触的系统而言的。达到热平衡的两个系统都处于热平衡。5、内能★★★★★①分子势能：分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。当时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加当时，分子力为斥力，当r减少时，分子力做负功，分子是能增加②物体的内能：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。（理想气体的内能只取决于温度）③改变内能的方式：做功与热传递在使物体内能改变④内能与热量的区别：内能是一个状态量，一个物体在不同的状态下有不同的内能，而热量是一个过程量，它表示内能的变化过程中转移的能量。即内能的该变量。如果没有热传就无所谓热量，但此时物体仍然有一定的内能。二、气体★★★6、气体实验定律★★★★①玻意耳定律：（C为常量）→等温变化微观解释：一定质量的理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的，在这种情况下，体积减少时，分子的密集程度增大，气体的压强P就增大。适用条件：压强不太大，温度不太低图象表达：②查理定律：（C为常量）→等容变化微观解释：一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变，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。P适用条件：温度不太低，压强不太大图象表达：图像为等容线，且斜率越大，体积越小。③盖吕萨克定律：（C为常量）→等压变化T微观解释：一定质量的气体，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，使分子的密集程度减少，才能保持压强不变适用条件：压强不太大，温度不太低图象表达：图像为等压线，且斜率越大，压强越小。7、理想气体★★★宏观上：严格遵守三个实验定律的气体，在常温常压下实验气体可以看成理想气体微观上：分子间的作用力可以忽略不计，故一定质量的理想气体的内能只与温度有关，与体积无关理想气体的方程：8、气体压强的微观解释★★★★大量分子频繁的撞击器壁的结果影响气体压强的因素：①气体的平均分子动能（温度越高平均动能就越高，一方面决定了分子与器壁碰撞的冲力，另一方面决定了碰撞的次数）②分子的密集程度即单位体积内的分子数（体积）三、物态和物态变化★★★9、晶体★★★：外观上有规则的几何外形，一些物理性质表现为各向异性（单晶体）。晶体熔化时吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化，有确定的熔点。非晶体：外观没有规则的几何外形，无确定的熔点，一些物理性质表现为各向同性①判断物质是晶体还是非晶体的主要依据是有无固定的熔点②晶体与非晶体并不是绝对的，有些晶体在一定的条件下可以转化为非晶体（石英→玻璃）10、表面张力浸润和不浸润★★当表面层的分子比液体内部稀疏时，分子间距比内部大，表面层的分子表现为引力。如露珠，水黾在水面悬浮。浸润和不浸润：水银不浸润玻璃，水浸润玻璃等11、液晶★★★具有液体的流动性，光学各向异性，物理性质很容易在外界条件下发生改变。从某个方向上排列比较整齐，但另外方向则不然。通常棒状分子、碟状分子和平板分子的物质容易具有液晶态。应用：笔记本电脑、液晶电视、可视电话等显示器。符号+外界对系统做功系统从外界吸热系统内能增加-系统对外界做功系统向外界放热系统内能减少四、热力学定律★★12、热力学第一定律★①表达式②注意：当气体向真空中膨胀时，W=0绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。13、能量守恒定律★★能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一物体，在转化和转移的过程中其总量不变第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律第二类永动机不可制成是因为其违背了热力学第二定律（一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行）熵是分子热运动无序程度的定量量度，在绝热过程或孤立系统中，熵是增加的。14、能量耗散★★系统的内能流散到周围的环境中，没有办法把这些内能收集起来加以利用。五、判断以下说法正确的是：（）1．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于一滴混合溶液中纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积（）2．一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高该过程是可逆的；在一绝热容器内，不同温度的液体进行混合该过程不可逆。（）3．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大。（）4．物理性质各向同性的一定是非晶体。（）5．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的。（）6．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大（）7．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大。（）8．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大。（）9．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加。（）10．有一分子a从无穷远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的分子力为零处时，a具有的动能一定最大。（）11．气体吸收热量，其分子的平均动能就增大。（）12．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到-283℃。（）13．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形。（）14．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质。（）15．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。（）16．两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的作用力可以忽略)，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中前阶段分子力做正功，后阶段外力克服分子力做功。（）17．晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升。（）18．根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体。（）19．气体分子间的距离较大，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目不均等。（）20．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为Ｔ的气体，乙室为真空，如图所示。提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为Ｔ。（）21．液晶显示屏是应用液晶的光学各项异性制成的。（）22．熵增加原理说明一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。（）23．饱和气压随温度的升高而增大。（）24．物体的温度升高，表示物体中所有分子的动能都增大。（）25．1mol任何物质所含有的粒子数都相等。（）26．液体表面层中分子间距小于内部分子间距。（）27．相同质量和温度的氢气和氧气、氢气的内能大，氧气分子的平均动能大，氢气分子的平均速率大。（）28．只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。（）29．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显。（）30．一定质量的理想气体保持压强不变，温度越高，体积越大。（）31．气体膨胀的过程，就是气体对外做功的过程，气体的内能一定减少。（）32．一定温度下，饱和汽压是一定的。（）33．第二类永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律。（）34．由于液体表面的分子间距大于液体内部的分子间距，所以在液体表面只有引力没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势。（）35．“破镜难圆”的原因是两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零。（）36．在宇宙间温度—1K是不能够达到的。（）37．在阳光照射下的教室里，眼睛直接看到的空气中尘粒的运动属于布朗运动。（）38．两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大。（）39．布朗运动是指液体分子的无规则热运动。（）40．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下气体分子间的作用力很微弱。（）41．如果两个系统分别与第三个系统达到平衡，那么这两个系统彼此之间也可能处于平衡。（）42．物体的温度越高，物体的内能一定越大。（）43．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大。（）44．若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管时，液面跟固体接触的面积有扩大的趋势。（）45．汽车驾驶员用水和酒精混合物装入冷却系统，这是因为该混合物具有较低的沸点。（）46．克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性。（）47．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生。（）48．1kg的任何物质含有的微粒数相同，都是6.02×1023个，这个数叫阿伏加德罗常数。（）49．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动。（）50．关于液体的表面张力，表面层里分子距离比液体内部小些，分子力表现为引力。（）51．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换。（）52．液体很难被压缩，说明压缩时液体分子间的斥力大于引力。（）53．分子力随分子间的距离的变化而变化，当rr0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力。（）54．一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也升高了，气体分子平均动能增大，气体内能增大，气体的压强可能变大。（）55．电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在一定条件下热传导可以由低温物体向高温物体进行（）56．新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研究、开发和利用