2023年高考物理：熱學(xué)考前知識點

高考物理：熱學(xué)考前知識點

熱學(xué)

1.分子動理論、內(nèi)能

2.分子的兩種建模方法

注意：(1)對于固體、液體，分析分子的直徑時，可建

立球體模型，分子直徑1=疆.此模型無法計算氣體分子直

徑，對于氣體，分析分子間的平均距離時，可建立立方體模

型，相鄰分子間的平均距離為d=‘挺.

(2)布朗運動是由成千上萬個分子組成的“分子集團(tuán)”即

固體顆粒的運動,間接反映液體(氣體)分子的運動。

(3)分子力和分子勢能的區(qū)別與聯(lián)系

2.固體和液體

(1)晶體和非晶體

晶體

比較非晶體

單晶體多晶體

形狀規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則

熔點固定固定不固定

特性各向異性各向同性各向同性

(2)液晶的性質(zhì)

液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流動，又可以表現(xiàn)出單

晶體的分子排列特點，在光學(xué)、電學(xué)物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向

異性。通常在一定溫度范圍內(nèi)才顯現(xiàn)液晶相的物質(zhì)。

(3)液體的表面張力

使液體表面有收縮到球形的趨勢，表面張力的方向跟液

面相切。

(4)飽和汽壓的特點

液體的飽和汽壓Ps與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越

大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。

(5)濕度

①絕對濕度

空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)p來表示，

這樣表示的濕度叫做空氣的絕對濕度.

②相對濕度

相對濕度定義3=「xlOO%,式中"為空氣中所含水蒸氣

的實際壓強(qiáng)，ps為同一溫度下水的飽和汽壓，ps在不同溫度

下的值是不同的，溫度越高，.越大；

③濕度計

空氣的相對濕度常用濕度計來測量.相對濕度越小，濕泡

溫度計上的水蒸發(fā)越快，干泡溫度計與濕泡溫度計所示的溫

度差越大.

3.氣體分子運動特點和氣體壓強(qiáng)

(1)氣體分子之間的距離大約是分子直徑的10倍,氣體分

子之間的作用力十分微弱，可以忽略不計.

(2)氣體分子的速率分布規(guī)律表現(xiàn)為“中間多，兩頭少”.

(3)溫度一定時，某種氣體分子的速率分布是確定的,速率的

平均值也是確定的，溫度升高,氣體分子的平均速率增大.

(4)氣體壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，影響

氣體壓強(qiáng)大小的因素

(1)宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。

(2)微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度。

4.氣體實驗定律

定律玻意耳定蓋一呂薩

查理定律

名稱律克定

(等容變

比較(等溫變律(等壓

化)

項目化)變化)

￡1匹aev2V

數(shù)學(xué)P\V\=P2V2八=辦或7元=五或7

表達(dá)式或〃V=C（常數(shù)）=C(常數(shù))=。(常數(shù))

（1）液片法：選取假想的液體薄片（自身重力不計）為研

究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消去面

積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng).

（2）力平衡法：選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究

對象進(jìn)行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡方程，求得

氣體的壓強(qiáng).

（3）等壓面法：在連通器中，同一種液體（中間不間斷）

同一深度處壓強(qiáng)相等.液體內(nèi)深h處的總壓強(qiáng)p=po+pgh，po

為液面上方的壓強(qiáng).

6.混合氣體狀態(tài)方程

將兩種不同狀態(tài)的氣體混合在一起，對每一種氣體，

有，

兩式左右相加，得

對混合后的理想氣體，有

聯(lián)立可得：

此即混合氣體的狀態(tài)方程，可以推廣到多種混合氣體的

情況。

(1)反過來，若將混合氣體分散成不同的部分，有

(2)如果混合前是幾部分，混合后又分為另外的幾部

分，有

7.理想狀態(tài)下氣體的密度公式

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可得密度。

8.熱力學(xué)定律

(1)熱力學(xué)第一定律

①內(nèi)容：AU=Q±Wo

②符號的規(guī)定

符

WQAU

號

外界對物體物體吸收內(nèi)能增

+

做功熱量加

——物體對外界物體放出內(nèi)能減

做功熱量少

③幾種特殊情況：絕熱——。=0,不做功——W=0,內(nèi)

能不變——AU=O。

(2)熱力學(xué)第二定律

表述一(按熱傳導(dǎo)方向):熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到

高溫物體.

表述二(按機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向):不可能從單一熱庫

吸收熱量，使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響.

注意：(1)在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地”、

“不產(chǎn)生其他影響”的涵義：

①“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，

不需要借助外界提供能量的幫助.

②，，不產(chǎn)生其他影響，，的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只

在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響.如

吸熱、放熱、做功等.

(2)熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)：自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)

象的宏觀過程都具有方向性.

(3)熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在

有外界影響的條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，

如電冰箱；在引起其他變化的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)

械能，如氣體的等溫膨脹過程.

(4)兩類永動機(jī)的比較

第一類永動機(jī)第二類永動機(jī)

不需要任何動力或燃從單一熱源吸收熱量，使

料，卻能不斷地對外做功之完全變成功，而不產(chǎn)生其他

的機(jī)器影響的機(jī)器

不違背能量守恒定律，但

違背能量守恒定律，

違背熱力學(xué)第二定律，不可能

不可能制成

制成

機(jī)械振動和波

1.簡諧運動

(1)動力學(xué)特征：尸=—丘，“一”表示回復(fù)力的方向與

位移方向相反，左是比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù).

(2)運動學(xué)特征：質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從％=

Asin(祝+夕).即它的x-t圖是一條正弦曲線

(3)運動的周期性特征：

相隔的兩個時刻振動物體處于同一位置且振動狀態(tài)相

同.

相隔T的兩個時刻振動物體振動狀態(tài)恰好相反.

(4)對稱性特征：

①做簡諧運動的物體，在關(guān)于平衡位置對稱的兩點，回

復(fù)力、位移、加速度具有等大反向的關(guān)系，另外速度的大

小、動能具有對稱性,速度的方向可能相同或相反.

②振動物體來回通過相同的兩點間的時間相等，如加c=

tcB；振動物體經(jīng)過關(guān)于平衡位置對稱的等長的兩線段的時間

相等，如tBC=tB'C，如圖所以.

(5)能量特征：振動的能量包括動能&和勢能穌，簡

諧運動過程中，系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守

恒.

2.單擺

(1)單擺的振動可視為簡諧運動的條件是最大擺角小于

10°O

(2)單擺做簡諧運動的周期公式：T=2no單擺做簡諧

運動的周期(或頻率)跟振幅及擺球質(zhì)量無關(guān)，擺長/指懸點到

擺球重心的距離，g為單擺所在處的重力加速度。

(3)秒擺的周期為2s,根據(jù)單擺周期公式，可算得秒

擺的擺長約為』m。

3.共振

(1)共振曲線：如圖所示，橫坐標(biāo)為驅(qū)動力頻率/，縱坐

標(biāo)為振幅A。它直觀地反映了驅(qū)動力頻率對某固有頻率為灰

的振動系統(tǒng)受迫振動其振幅的影響，由圖可知，/與慶越接

近，振幅A越大；當(dāng)/=/)時，振幅A最大。

(2)受迫振動中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：做受迫振動的系統(tǒng)的機(jī)

械能不守恒，系統(tǒng)與外界時刻進(jìn)行能量交換。

4.機(jī)械波的特點

(1)介質(zhì)依存性：機(jī)械波離不開介質(zhì).

(2)能量信息性：機(jī)械波傳播的是振動的形式、能量

和信息.

(3)傳播不移性：在傳播方向上，各質(zhì)點只在各自平

衡位置附近振動，并不隨波遷移.

(4)時空重復(fù)性：機(jī)械波傳播時，介質(zhì)中的質(zhì)點不斷

地重復(fù)著振源的振動形式.

(5)周期、頻率同源性：介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期均

等于振源的振動周期且在傳播中保持不變.

(6)起振同向性：各質(zhì)點開始振動的方向與振源開始

振動方向相同.

(7)波長、波速和頻率的關(guān)系：□=〃，/由波源決定,

v由介質(zhì)決定.

5.振動圖像和波的圖像的比較

圖像類

振動圖像波的圖像

型

研究對沿波傳播方向

一振動質(zhì)點

象上所有質(zhì)點

研究內(nèi)一質(zhì)點的位移隨某時刻所有質(zhì)點

容時間變化規(guī)律的空間分布規(guī)律

圖像:A.

...A……"m

物理意表示某質(zhì)點各個表示某時刻各質(zhì)

義時刻的位移點的位移

(1)質(zhì)點振動周(1)波長、振幅

期(2)任意一質(zhì)點在

(2)質(zhì)點振幅該時刻的位移

圖像信

(3)各時刻質(zhì)點(3)任意一質(zhì)點在

息

位移該時刻加速度方向

(4)各時刻速度、(4)傳播方向、振

加速度方向動方向的互判

記錄著一個人一記錄著許多人某

形象比

段時間內(nèi)活動的錄像時刻動作、表情的集

喻

市-H-F體照片

隨時間推移，圖

圖像變隨時間推移，圖

像延續(xù)，但已有形狀

化像沿傳播方向平移

不變

一完整

曲線占橫坐表小1同期表主?。徊?彼v/rb民IA

標(biāo)距離

6.波動計算的多解問題

/d

(1)波速公式：丫=,"或

(2)造成波動問題多解的主要因素

(1)周期性：①時間周期性：時間間隔加與周期T的關(guān)系

不明確。

②空間周期性：波傳播距離Ax與波長2的關(guān)系不明確。

(2)雙向性：①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。

②振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定。

(3)波動計算問題的兩種解法

①波形平移法：波形沿波的傳播方向勻速平移，一個周

期，平移一個波長的距離。

②質(zhì)點振動法：質(zhì)點并不隨波平移，在平衡位置振動，

一個周期，質(zhì)點振動路程為4A。

7.波的干涉

8.光的折射、全反射

(1)折射率：n=n=

(2)全反射：sinC=(發(fā)生全反射的兩個條件：①光從光密

介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；②入射角大于或等于臨界角.)

9.平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體對光的偏折作用

類平行玻璃圓柱體

三棱鏡

別磚(球)

項

目

玻璃磚上橫截面為

結(jié)橫截面是

下表面是平行三角形的三棱

構(gòu)圓

的鏡

通過平行通過三棱圓界面的

對

玻璃磚的光線鏡的光線經(jīng)兩法線是過圓心

光線的

不改變傳播方次折射后，出射的直線，經(jīng)過兩

作用

向，但要發(fā)生光線向棱鏡底次折射后向圓

側(cè)移面偏折心偏折

應(yīng)測定玻璃全反射棱改變光的

用的折射率鏡，改變光的傳傳播方向

播方向

【特別提醒】不同顏色的光的頻率不同，在同一種介質(zhì)

中的折射率、光速也不同，發(fā)生全反射現(xiàn)象的臨界角也不同.

10.光的波動性

11.多普勒效應(yīng):當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收

到的頻率變大;當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻

率變小。

注意：當(dāng)波源以速率v勻速靠近靜止的觀察者時,觀察者

“感覺”到的頻率變大了，但不是“越來越大”。

實驗基礎(chǔ)

一、電學(xué)實驗中的“兩尺”與“三表”

L游標(biāo)卡尺

讀數(shù)：主尺讀數(shù)(m

m)+游標(biāo)上與主尺對

海標(biāo)尺

齊的刻度線Kx精確度

訃陽心二

(mm)

精確度：10分度，

精確為度01mm

20分度，

精確為度0.05mm

50分度,

精確為度0.02mm

【特別提醒】(1)讀數(shù)最后的“0”不能丟。如20分度的

游標(biāo)卡尺上偶數(shù)條刻度線與主尺上的某一刻度線對齊或50分

度的游標(biāo)尺上“5”的整數(shù)倍條刻度線與主尺上的某一刻度線對

齊等。

(2)讀數(shù)時兩次單位要統(tǒng)一，都用mm,最后根據(jù)題目

要求轉(zhuǎn)換單位。

(3)游標(biāo)卡尺不需要估讀。

(4)待測物體長度為主尺的零刻度線到游標(biāo)尺的零刻度

間的長度，不可誤認(rèn)為是游標(biāo)尺的左邊緣。

2.螺旋測微器(千分尺)

讀數(shù)：測量值(mm)

=固定刻度數(shù)(mm)(注

意半毫米刻度線是否

露出)+可動刻度數(shù)(估

讀一位)xO.Ql(mm).

【臨考必記】①測微螺桿方與固定刻度3之間的精密螺

紋的螺距為0.5mm,即旋鈕。每旋轉(zhuǎn)一周，尸前進(jìn)或后退

”mm,而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，

尸前進(jìn)或后退OOlmm,即螺旋測微器的精確度為0.01mm.

讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分

尺.

②讀數(shù)時，要注意固定刻度上半毫米刻度線是否已經(jīng)露

出。

3.電流表和電壓表

(1)電流表和電壓表的改裝

改裝成電流

改裝成電壓表

表

內(nèi)部電路

改裝后的量

U=/g(R+Hg)I=Ig

程

量程擴(kuò)大的

n=n=

倍數(shù)

接入電阻的R=—Rg=(n—

R==

阻值DRg

改裝后的總

Rv=Rg-\-R=nR

RA=-

內(nèi)阻g

校對電路

（2）電流表和電壓表的讀數(shù)

精

量程讀數(shù)規(guī)則

確度

電流表0.1

與刻度尺一樣，采用古估讀，

0?3AA

讀數(shù)規(guī)則較簡單，只需要精確值后

電壓表0.1

加一估讀數(shù)即可

0-3VV

電流表0.0估讀位與最小刻度在同一位，

0?0.6A2A采用;估讀

電壓表0.5估讀位與最小刻度在同一位,

0?15VV采用?古讀

4.多用電表(歐姆表)

(1)歐姆表原理

內(nèi)部電路簡化如圖所示，根據(jù)閉合電路歐姆定律

?

①當(dāng)紅、黑表筆短接時，

E

②當(dāng)被測電阻兄接在紅、黑表筆兩端時，/=&+"+*,

1

③當(dāng)/中=%時，中值電阻火中=小+尺+匚

(2)讀數(shù)：示數(shù)x倍率。

(3)多用電表的內(nèi)部構(gòu)造

如圖所示，其中1、2為電流測量端，3、4為電壓測量

端，5為電阻測量端，測量時，黑表筆插入“一”插孔，紅表筆

插入插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測量相對應(yīng)的測量

端。

【特別提醒】(1)轉(zhuǎn)換開關(guān)接3、4、5時，分別為電壓檔

和歐姆檔，此時是在電流檔2的基礎(chǔ)上改裝的；

(2)電流的流向一定是“紅進(jìn)黑出”；

(3)測量電阻時，若指針偏角過小，換較大倍率擋；若指

針偏角過大，換較小倍率擋；

(4)歐姆表內(nèi)電源電動勢下降了，仍可進(jìn)行歐姆調(diào)零，則

測量值大于真實值。

二、實驗電路及實驗器材的選擇

5.測量電路的選擇——電流表的內(nèi)接法和外接法

內(nèi)接法外接法

電路

圖

誤差電流表分壓U測=電壓表分流I測

原因UX+UA=/x+/v

電阻R測==Rx+RA>R

R測:=<Rx

測量值X

適用

RA?RXRv》Rx

條件

適用

大阻值電阻小阻值電阻

于測量

大內(nèi)臨界值計算法：凡,時，用電流表內(nèi)接法；

小外RS時，用電流表外接法。

誤差

“大內(nèi)偏大，小外偏小”

分析

【特別提示】若電流表內(nèi)阻已知，則采用電流內(nèi)接法，

RX=-RA，此時無電流表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差；若電壓表內(nèi)阻

已知，則采用電流外接法，根據(jù)=算出此時無電壓表內(nèi)

阻造成的系統(tǒng)誤差。

5.控制電路的選擇——滑動變阻器的限流接法和分壓接

法

限流分

對比說明

接法壓接法

兩種接法串、并聯(lián)關(guān)系不

電路圖同

負(fù)載R上分壓接法電壓

<u<0<

電壓調(diào)節(jié)范圍能從零開始連續(xù)變

EU<E

（電源內(nèi)阻不計）化，調(diào)節(jié)范圍大

負(fù)載R上.

R+&V0</分壓接法調(diào)節(jié)

電流調(diào)節(jié)范圍S

￡</范圍大

（電源內(nèi)阻不計）z<?

閉合S前都是為了保護(hù)

b端a端

滑片位置電路元件

實物圖接一上

法一下上兩下

【臨考必記】控制電路的選擇

⑴以下三種情況必須用分壓式:

①零起必分：要求待測電路的U、/從。變化時用分壓接

法；

②阻小必分：當(dāng)氏滑《氏時用分壓接法；

③燒表必分：選用限流式，Ux、乙過大(超過電流表量

程，燒壞電表、電源或用電器等)時用分壓接法。

(2)除上述三種情況外，兩種接法都可以時，從節(jié)能的角

度考慮，優(yōu)先選用限流式.

6.實驗器材的選取

(1)器材選擇的原則

①安全性原則：通過電源，電表，滑動變阻器，用電器

的電流不能超過其允許的最大電流。

②準(zhǔn)確性原則：選用電表量程應(yīng)可能減小測量值的相對

誤差，電壓表、電流表在使用時盡可能使指針接近滿量程，

若指針偏轉(zhuǎn)不到滿偏角度的1/3,讀數(shù)誤差較大。

(2)器材選擇的步驟

①首先選擇唯一性的器材；②粗畫電路圖(暫不接電流表

和電壓表)；③估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指

針有較大幅度的偏轉(zhuǎn)但不超過其量程的情況下，結(jié)合已知器

材的規(guī)格，確定實驗電路和實驗器材.同時要考慮電表間、

電表與電源間的配置是否合理，測量時各電表的最大偏轉(zhuǎn)量

都應(yīng)接近量程.

7.伏安法測電動勢和內(nèi)阻兩種方法的比較

電電流表外接法電流表內(nèi)接法

流表接

法

電

路圖

誤電壓表的分流作電流表的分壓作

差原因用.導(dǎo)致電流測量值偏用，導(dǎo)致電壓測量值偏

小，電壓測量準(zhǔn)確小，電流測量準(zhǔn)確

圖X止LWtr

???

象法分

0

析誤差式5JA

測E測vE真;r測vrE測三七真；r測＞r

量值與真真

真實值

大小

**

等99

效電源

法分析

誤差

適內(nèi)阻較小的電源，內(nèi)阻較大的電源，

宜測量例如干電池例如水果電池

8.目邑表的靈活應(yīng)用

①內(nèi)阻已知的電流表相當(dāng)于電壓表（內(nèi)

電表改阻已知的電壓表相當(dāng)于電流表）

用

②內(nèi)阻已知的電流表（電壓表）串大電

電表改阻，改裝為電壓表

裝

③內(nèi)阻已知的電流表（電壓表）并小電

阻，改裝為電流表

④定值電阻和兩個電流表組合，定值電

定值電阻當(dāng)電壓表

阻當(dāng)電表

⑤定值電阻和兩個電壓表組合，定值電

阻當(dāng)電流表

已知定ffbUHl

物理學(xué)史

一力學(xué)

亞里士①力是維持物體運動的原因（錯誤的觀

多德點!）；

②重的物體比輕的物體下落得快（錯誤

的觀點!）.

伽利略①首先建立了加速度、平均速度和瞬時

速度等基本概念；

②自由落體運動的規(guī)律（開創(chuàng)了實驗和

邏輯推理相結(jié)合的研究方法）；

③力不是維持物體運動狀態(tài)的原因（理

想斜面實驗）.

笛卡爾指出如果運動中的物體沒有受到力的

作用，它將繼續(xù)以同一速度沿著同一直線運

動,既不會停下來，也不會偏離原來的方向.

開普勒根據(jù)天文學(xué)家第谷的行星觀測記錄發(fā)

現(xiàn)行星運動的三個定律（開普勒三定律），為

牛頓發(fā)現(xiàn)力后引力定律奠定了基礎(chǔ).

胡克①胡克定律（尸二kx）;

②提出猜想“太陽對行星的吸引力與行

星到太陽的距離的平方成反比”.

牛頓①提出三大運動定律（奠定了經(jīng)典力學(xué)

的基礎(chǔ)）；

②發(fā)現(xiàn)力有引力定律.

卡文迪利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力

許常量G.

亞當(dāng)斯、亞當(dāng)斯和勒維耶利用萬有引力定律計

勒維耶、伽勒算出海王星的軌道，伽勒在預(yù)言的位置附近

發(fā)現(xiàn)了這顆行星.

哈雷預(yù)言哈雷彗星的回歸，并被證實.

惠更斯指出了動量的方向性和守恒性.

二、電磁學(xué)

富蘭首先命名正、負(fù)電荷，發(fā)明了避雷針.

克林

歐姆提出電流強(qiáng)度、電動勢、電阻等概念，發(fā)現(xiàn)

歐姆定律.

庫侖利用庫侖扭秤做實驗得出了庫侖定律.

奧斯發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)（夢圓“電生磁”）.

特

①最早提出電場、磁場的概念，提出用電

法拉場線、磁感線來描述電場和磁場；

第

②發(fā)現(xiàn)電