高中物理3-3知识点总结

任何一份表面的绚丽，都需要私底下十分的努力，谁都不能轻言放弃。1高中物理3-3一、分子动理论1、物体是由大量分子组成的微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0宏观量：物质体积V、摩尔体积molV、物体质量m、摩尔质量molM、物质密度ρ。联系桥梁：阿伏加德罗常数（NA＝6.02×1023mol－1）molmolVMVm（1）分子质量：Amolmol0NVNMNmmA（2）分子体积：AmolAmol0NMNVNVV＝＝（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）（3）分子大小：(数量级10-10m)○1球体模型．3molmol0)2(34dNMNVVAA直径306Vd（固、液体一般用此模型）油膜法估测分子大小：SVdS----单分子油膜的面积，V----滴到水中的纯油酸的体积○2立方体模型．30=Vd（气体一般用此模型；对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离）注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。（4）分子的数量：AAANVNMNVNMmnNNmolAmolmolAmolmvv2、分子永不停息地做无规则运动（1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。（2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间接．．说明了液体分子在永不停息地做无规则运动．①布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动．②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动．③课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹．④微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显．3、分子间存在相互作用的引力和斥力①分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快，实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力②分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距离r0（约10－10m）与10r0。（ⅰ）当分子间距离为r0时，分子力为零。（ⅱ）当分子间距r＞r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小任何一份表面的绚丽，都需要私底下十分的努力，谁都不能轻言放弃。2（ⅲ）当分子间距r＜r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大4、温度：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：273.15TtK5、内能（1）、统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律。（2）、分子平均动能：物体内所有分子动能的平均值。①温度是分子平均动能大小的标志。②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）．(3)、分子势能①一般规定无穷远处分子势能为零，②分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。③分子势能与分子间距离r0关系a.当r＞r0时，r增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。b.当r＞r0时，r减小，分子力为斥力，分子力做负功分子势能增大。c.当r=r0（平衡距离）时，分子势能最小（为负值）(4)、决定分子势能的因素：从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。（注意体积增大，分子势能不一定增大）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关。（5）、内能：物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和PKEENE内①内能是状态量②内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义。③物体的内能由物质的量（分子数量）、温度（分子平均动能）、体积（分子间势能）决定，与物体的宏观机械运动状态无关．内能与机械能没有必然联系．④改变内能的方式：做功与热传递在使物体内能改变二、气体实验定律理想气体（1）气体压强微观解释：大量气体分子对器壁频繁持续地碰撞产生的。决定因素：①气体分子的平均动能，从宏观上看由气体的温度决定②单位体积内的分子数(分子密集程度)，从宏观上看由气体的体积决定（2）三种变化：探究一定质量理想气体压强p、体积V、温度T之间关系，采用的是控制变量法①等温变化，玻意耳定律：PV＝C②等容变化，查理定律：P/T＝C③等压变化，盖—吕萨克定律：V/T＝C(3)气体实验定律①玻意耳定律：pVC（C为常量与）→等温变化(2211VPVP或1221VVPP)适用条件：气体质量.温度不变时微观解释：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，气体的压强就增大。x0EPr0任何一份表面的绚丽，都需要私底下十分的努力，谁都不能轻言放弃。3图象表达：1pV图像pV图像图像特点物理意义一定质量的理想气体，温度保持不变时，pVC，P与V1成正比，在1pV图像上的等温线是过原点的直线。一定质量的理想气体，温度保持不变时，pVC，P与V成反比，在pV图像上的等温线是双曲线的一支②查理定律：pCT（C为常量）→等容变化（2211TPTP或2121TTPP）适用条件：气体质量.体积不变时微观解释：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。图象表达：TP图像tP图像图像特点物理意义一定质量的理想气体，体积保持不变时，pCT，P与T成正比，在TP图像上的等容线是过原点的倾斜直线。一定质量的理想气体，体积保持不变时，pCT，由于T=t+273.15K,则P与t是一次函数关系，tP图线是一条延长线过横轴上-273.15℃点的倾斜直线。查理定律的推论：一定质量的某种气体从初状态（P,T)开始发生等容变化，其压强的变化量P与温度的变化量T之间的关系为PTTP③盖吕萨克定律：VCT（C为常量）→等压变化（2211TVTV或2121TTVV）适用条件：气体质量.压强不变时任何一份表面的绚丽，都需要私底下十分的努力，谁都不能轻言放弃。4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.图象表达：图TV图tV图像特点物理意义一定质量的理想气体，压强保持不变时，VCT，V与T成正比，在图TV像上的等压线是过原点的倾斜直线。一定质量的理想气体，体积保持不变时，VCT，由于T=t+273.15K,则V与t是一次函数关系，tV图线是一条延长线过横轴上-273.15℃点的倾斜直线。盖——吕萨克定律的推论：一定质量的某种气体从初状态（V,T)开始发生等压变化，其体积的变化量V与温度的变化量T之间的关系为VTTV（4）理想气体状态方程①理想气体，由于不考虑分子间相互作用力，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。②对一定质量的理想气体，有112212pVpVTT或CTpvnRTpV（克拉伯龙方程）（5）平衡状态下封闭气体压强的计算******①理论依据*液体压强的计算公式ghP*帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传递（注意：适用于密闭静止的液体或气体）*液面与外界大气相接触，则液面下h处的压强为gh0PP*连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。②计算方法*取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面．由两侧压强相等列方程求解压强．例如图中，同一液面C、D处压强相等gh0PPA.*参考液片法：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，进而求得气体压强．例如，图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知gh.＋P＝P即)S.gh＋gh＋(P＝)Sgh＋(P0A000A任何一份表面的绚丽，都需要私底下十分的努力，谁都不能轻言放弃。5*受力平衡法：选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强．例题1：在竖直放置的U形管内由密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱，大气压强为P0，各部分长度如图所示，求A、B气体的压强。解法一：平衡法，选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用平衡条件求解求pA：取液柱h1为研究对象，设管的横截面积为S，大气压力和液柱重力方向向下，A气体产生的压力方向向上，液柱h1静止，则P0S+ρgh1S=pAS，pA=P0+ρgh1求pB：取液柱h2为研究对象，由于h2的下端以下液体的对称性，下端液体自重产生的压强可不予考虑，A气体压强由液体传递后对h2的压力方向向上，B气体对h2的压力、液柱h2重力方向向下，液柱平衡，则pBS+ρgh2S=pAS，得pB=P0+ρg(h1-h2)解法二：取等压面法，根据同种液体在同一液面处的压强相等，在连通器内灵活选取等压面，再由两侧压强相等列方程求解压强求pB时从A气体下端选取等压面，则有pB+ρgh2=pA=P0+ρgh1所以pA=P0+ρgh1，pB=P0+ρg(h1-h2)（6）常见平衡状态下封闭气体压强的计算******hP=P0hP=P0+ρghhP=P0-ρghhP=P0-ρghhP=P0-ρghhP=P0+ρgh①②③④⑤⑥任何一份表面的绚丽，都需要私底下十分的努力，谁都不能轻言放弃。6psp0sN81cmHg10P=300(4)10Npsp0sP=370（5）70cmHg例题2：玻璃管与水银封闭两部分气体A和B。设大气压强为P0=76cmHg柱，h1=10cm，h2=15cm。求封闭气体A、B的压强PA=?、PB=?（1atm=76cmHg=1.0×105Pa）解(4)：对水银柱受力分析（如右图）沿试管方向由平衡条件可得：pS=p0S+mgSin30°P=SghSSP0030sin=p0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg)=76+5(cmHg)=81(cmHg)解(5)：变式2：计算图2中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银）ABP0PPh1h210ghPPAPa20ghPPBPa10hPPAcmHg柱20hPPBcmHg柱10300NmgPSP0S任何一份表面的绚丽，都需要私底下十分的努力，谁都不能轻言放弃。7mS⑦mgP0SPSPS=P0S+mgSmgPP0Sm⑧S′mgPSP0S′NPS=mg+P0S＇PS=mg+P0SMmS⑨以活塞为研究对象mg+PS=P0S任何一份表面的绚丽，都需要私底下十分的努力，谁都不能轻言放弃。8例3:下图中气缸的质量均为M,气缸内部的横截面积为S,气缸内壁摩擦不计.活塞质量为m,求封闭气体的压强(设大气压强为p0)解析：此问题中的活塞和气缸均处于平衡状态．当以活塞为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件得pS＝（m0+m）g＋P0S；p=P0+（m0＋m）g/S在分析活塞、气缸受力时，要特别注意大气压力，何时必须考虑，何时可不考虑．（7）加速运动系统中封闭气体压强的确定******常从两处入手：一对气体，考虑用气体定律确定，二是选与气体接触的液柱或活塞等为研究对象，受力分析，利用牛顿第二定律解出．具体问题中常把二者结合起来，建立方程组联立求解．(1)试管绕轴以角速度ω匀速转动解:对水银柱受力分析如图由牛顿第二定律得:PS－P0S=mω2r,其中m=ρSh由几何知识得:r=d－h/2解得P=P0＋ρhω2（d－h/2）(2)试管随小车一起以加速度a向右运动解: