高中物理選修3-3知識(shí)總結(jié)（精編版）

1、高中物理 3-3 知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一、分子動(dòng)理論1、物體是由大量分子組成的微觀量：分子體積v0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0宏觀量：物質(zhì)體積v、摩爾體積va、物體質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量m、物質(zhì)密度。23聯(lián)系橋梁：阿伏加德羅常數(shù)（na × 10 molmm 1）vvammmvav vva m（ 1）分子質(zhì)量：0nnan a（ 2）分子體積：nn ana0（對(duì)氣體， v0 應(yīng)為氣體分子占據(jù)的空間大?。?3）分子大?。?數(shù)量級(jí) 10-10m)vvam4d33 6v 0n1 球體模型0a()n a32直徑 d（固、液體一般用此模型）油膜法估測(cè)分子大?。篸vss 單分子油膜的面積，v滴到水中的純油酸的體積2

2、 立方體模型d = 3 v0（氣體一般用此模型；對(duì)氣體，d 應(yīng)理解為相鄰分子間的平均距離）注意：固體、液體分子可估算分子質(zhì)量、大小(認(rèn)為分子一個(gè)挨一個(gè)緊密排列)；氣體分子間距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算氣體分子所占空間、分子質(zhì)量。（ 4）分子的數(shù)量：nmnn anamvmna或者vvnnn an an avam2、分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)（ 1）擴(kuò)散現(xiàn)象：不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。溫度越高，擴(kuò)散越快。直接說(shuō)明了組成物體的分子總是不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，溫度越高分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。（ 2）布朗運(yùn)動(dòng)：懸浮在液體中的固體微粒 的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。發(fā)生原因是固體微粒受到包圍微粒的液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)地

3、撞擊的不平衡性造成的因而間接說(shuō)明了液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)1 布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的運(yùn)動(dòng)而不是固體微粒中分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)反映液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)但不是液體分子的運(yùn)動(dòng)課本中所示的布朗運(yùn)動(dòng)路線，不是固體微粒運(yùn)動(dòng)的軌跡 微粒越小 ，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯3、分子間存在相互作用的引力和斥力分子間引力和斥力一定同時(shí)存在，且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大， 但斥力變化快，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是分子引力和分子斥力的合力分子力的表現(xiàn)及變化，對(duì)于曲線注意兩個(gè)距離，即平衡距離r100（約 10m）與 10r0。（）當(dāng)分子間距離為r0 時(shí)，引力等于斥力，分子力為零

4、。（）當(dāng)分子間距r r0 時(shí)，引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力。當(dāng)分子間距離由r0 增大時(shí)，分子力先增大后減?。ǎ┊?dāng)分子間距rr 0 時(shí)，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離由r0 減小時(shí)，分子力不斷增大二、溫度和內(nèi)能1、統(tǒng)計(jì)規(guī)律：?jiǎn)蝹€(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的、帶有偶然性的；大量分子的集體行為受到統(tǒng)計(jì)規(guī)律的支配。多數(shù)分子速率都在某個(gè)值附近，滿足“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律。2、分子平均動(dòng)能：物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值。溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。溫度相同時(shí)任何物體的分子平均動(dòng)能相等，但平均速率一般不等（分子質(zhì)量不同）3、分子勢(shì)能(1) 一般規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零，(2) 分子力做正功分

5、子勢(shì)能減少，分子力做負(fù)功分子勢(shì)能增加。(3)分子勢(shì)能與分子間距離r0 關(guān)系（類比彈性勢(shì)能）當(dāng) r r0 時(shí)， r 增大，分子力為引力，分子力做負(fù)功分子勢(shì)能增大。當(dāng) r r0 時(shí)， r 減小，分子力為斥力，分子力做負(fù)功分子勢(shì)能增大。當(dāng) r=r0（平衡距離）時(shí)，分子勢(shì)能最?。樨?fù)值）epr0x0（ 4）決定分子勢(shì)能的因素：從宏觀上看：分子勢(shì)能跟物體的體積有關(guān)。（注意體積增大，分子勢(shì)能不一定增大） 從微觀上看：分子勢(shì)能跟分子間距離r 有關(guān)。4、內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和e內(nèi)nekep（ 1）內(nèi)能是狀態(tài)量（ 2）內(nèi)能是宏觀量， 只對(duì)大量分子組成的物體有意義，對(duì)個(gè)別分子無(wú)意義。

6、（ 3）物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量（分子數(shù)量）、溫度（分子平均動(dòng)能）、體積（分子間勢(shì)能）決定，與物體的宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)內(nèi)能與機(jī)械能沒(méi)有必然聯(lián)系三、熱力學(xué)定律和能量守恒定律1、改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。等效不等質(zhì)：做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化；熱傳遞是不同物體（或同一物體的不同部分） 之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，它們改變內(nèi)能的效果是相同的。概念區(qū)別：溫度、內(nèi)能是狀態(tài)量，熱量和功則是過(guò)程量，熱傳遞的前提條件是存在溫差，傳遞的是熱量而不是溫度，實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移2、熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容：一般情況下，如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程，外界對(duì)物體做的功w 與物體從外界吸收的熱量q 之和等于

7、物體的內(nèi)能的增加量u(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式為：u w+q(3) 符號(hào)法則：做功 w熱量 q內(nèi)能的改變u 取正值“ +”外界對(duì)系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸收熱量系統(tǒng)的內(nèi)能增加取負(fù)值“”系統(tǒng)對(duì)外界做功系統(tǒng)向外界放出熱量系統(tǒng)的內(nèi)能減少(4) 絕熱過(guò)程q 0，關(guān)鍵詞“絕熱材料”或“變化迅速”(5) 對(duì)理想氣體（不考慮分子間相互作用力，內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定，與氣體的體積無(wú)關(guān)。 ） u 取決于溫度變化，溫度升高u>0，溫度降低u<0 w 取決于體積變化，v 增大時(shí)，氣體對(duì)外做功，w<0； v 減小時(shí)，外界對(duì)氣體做功，w>0；特例：如果是氣體向真空擴(kuò)散，w 0 3、能量守恒定律：（ 1）能量

8、既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量不變。這就是能量守恒定律。（ 2）第一類永動(dòng)機(jī)：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器。（違背能量守恒定律）4、熱力學(xué)第二定律（ 1）熱傳導(dǎo)的方向性：熱傳導(dǎo)的過(guò)程可以自發(fā)地由高溫物體向低溫物體進(jìn)行，但相反方向卻不能自發(fā)地進(jìn)行，即熱傳導(dǎo)具有方向性，是一個(gè)不可逆過(guò)程。（ 2）說(shuō)明：“自發(fā)地”過(guò)程就是在不受外來(lái)干擾的條件下進(jìn)行的自然過(guò)程。熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，熱量卻不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體。熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，必須有“外界的影響或幫助”

9、，就是要由外界對(duì)其做功才能完成。（ 3）熱力學(xué)第二定律的兩種表述克勞修斯表述：不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化。開(kāi)爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓?。?4）熱機(jī)熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。其原理是熱機(jī)從高溫?zé)嵩次諢崃縬1，推動(dòng)活塞做功w，然后向低溫?zé)嵩矗ɡ淠鳎┽尫艧崃縬2。（工作條件：需要兩個(gè)熱源）由能量守恒定律可得：q1=w+q2我們把熱機(jī)做的功和它從熱源吸收的熱量的比值叫做熱機(jī)效率，用表示，即 = w/ q 1熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%（ 5）第二類永動(dòng)機(jī)設(shè)想：只從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ灰鹌渌兓臒釞C(jī)。

10、第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，不違反熱力學(xué)第一定律或能量守恒定律，違反熱力學(xué)第二定律。原因：盡管機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能而不引起其他變化；機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性。（ 6）推廣：與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都是不可逆的。例如；擴(kuò)散、氣體向真空的膨脹、能量耗散。（ 7）熵和熵增加原理熱力學(xué)第二定律微觀意義：一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度增大的方向進(jìn)行。熵：衡量系統(tǒng)無(wú)序程度的物理量，系統(tǒng)越混亂，無(wú)序程度越高，熵值越大。熵增加原理：在孤立系統(tǒng)中，一切不可逆過(guò)程必然朝著熵增加的方向進(jìn)行。熱力學(xué)第二定律也叫做熵增加原理。晶體非晶體（ 8）能量退降：在熵增加的同時(shí)， 一切

11、不可逆過(guò)程總是使 能量逐漸喪失做功 的本領(lǐng)，從可利用狀態(tài)變成不可利用狀單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)確定不確定物理性態(tài)，能量的品質(zhì)退化質(zhì)了。（另一種解釋：各向異性各向同性在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，總伴隨著內(nèi)能的產(chǎn)生，分子無(wú)序程度增加，同時(shí)內(nèi)能耗散到周圍環(huán)境中，無(wú)法重新收集起來(lái)加以利用）四、固體和液體1、晶體和非晶體晶體內(nèi)部的微粒排列有規(guī)則，具有空間上的周期性，因此不同方向上相等距離內(nèi)微粒數(shù)不同，使得物理性質(zhì)不同（各向異性），由于多晶體是由許多雜亂無(wú)章地排列著的小晶體（單晶體）集合而成，因此不顯示各向異性，形狀也不規(guī)則。晶體達(dá)到熔點(diǎn)后由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化，分子間距離要加大。此時(shí)晶體要從外界吸收熱量來(lái)破

12、壞晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，所以吸熱只是為了克服分子間的引力做功，只增加了分子的勢(shì)能。分子平均動(dòng)能不變，溫度不變。2、液晶：介于固體和液體之間的特殊物態(tài)物理性質(zhì)具有晶體的光學(xué)各向異性在某個(gè)方向上看其分子排列比較整齊具有液體的流動(dòng)性從另一方向看，分子的排列是雜亂無(wú)章的3、液體的表面張力現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象（）表面張力表面層（與氣體接觸的液體薄層）分子比較稀疏，r r0，分子力表現(xiàn)為引力，在這個(gè)力作用下，液體表面有收縮到最小的趨勢(shì)，這個(gè)力就是表面張力。表面張力方向跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直（）浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象：附著層的液體分子比液體內(nèi)部分子力表現(xiàn)附著層趨勢(shì)毛細(xì)現(xiàn)象浸潤(rùn)密排斥力擴(kuò)張上升不浸潤(rùn)稀疏吸引力收縮

13、下降（）毛細(xì)現(xiàn)象：對(duì)于一定液體和一定材質(zhì)的管壁，管的內(nèi)徑越細(xì)，毛細(xì)現(xiàn)象越明顯。管的內(nèi)徑越細(xì)，液體越高土壤鋤松，破壞毛細(xì)管，保存地下水分；壓緊土壤，毛細(xì)管變細(xì)，將水引上來(lái)五、氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體（ 1）探究一定質(zhì)量理想氣體壓強(qiáng)p、體積 v、溫度 t 之間關(guān)系，采用的是控制變量法（ 2）三種變化：等溫變化，玻意耳定律：pv c等容變化，查理定律：p / t c等壓變化，蓋呂薩克定律：v/t cpt1t2pvv1p1v2p2o等溫變化t tvo等容變化v vtot等壓變化p p提示：等溫變化中的圖線為雙曲線的一支，等容（壓）變化中的圖線均為過(guò)原點(diǎn)的直線（之所以原點(diǎn)附近為虛線，表示溫度太低了，規(guī)律不再

14、滿足）圖中雙線表示同一氣體不同狀態(tài)下的圖線，虛線表示判斷狀態(tài)關(guān)系的兩種方法對(duì)等容（壓）變化，如果橫軸物理量是攝氏溫度t，則交點(diǎn)坐標(biāo)為（ 3）理想氣體狀態(tài)方程對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，有p1v1 t1p2v2pvt（或2t恒定 ）pvnrt （ n 為摩爾數(shù)）（ 4）氣體壓強(qiáng)微觀解釋：大量氣體分子對(duì)器壁頻繁地碰撞產(chǎn)生的。壓強(qiáng)大小與氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的碰撞次數(shù)有關(guān)。決定因素：氣體分子的平均動(dòng)能，從宏觀上看由氣體的溫度決定單位體積內(nèi)的分子數(shù) (分子密度 )，從宏觀上看由氣體的體積決定六、飽和汽和飽和汽壓1、飽和汽與飽和汽壓：在單位時(shí)間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)等于從液面飛出去的分子數(shù)，這時(shí)汽的密度不再增大，液體也不再減少，液體和汽之間達(dá)到了平衡狀態(tài)，這種平衡叫做動(dòng)態(tài)平衡。我們把跟液體處于動(dòng)態(tài)平衡的汽叫做飽和汽，把沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的汽叫做未飽和汽。在一