高中物理選修3-3知識清單

高中物理3-3知識點(diǎn)

第七章分子動(dòng)理論

1、物質(zhì)是由大量分子組成的

（1）單分子油膜法測量分子直徑

23

（2）1〃?。/任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同NA=6.02xl0mol-'

（3）對微觀量的估算

①分子的兩種模型：球形和立方體（固體液體通?？闯汕蛐?，空氣分子占據(jù)的空間看成立方體）

II.立方體模型邊長d=醞

②利用阿伏伽德羅常數(shù)聯(lián)系宏觀量與微觀量

I.微觀量：分子體積人、分子直徑4、分子質(zhì)量%.

H.宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vm,物體的質(zhì)量〃?、摩爾質(zhì)量M、物體的密度?.

a.分子質(zhì)量：〃2

b.分子體積:—（氣體分子除外）

NpN入

c.分子數(shù)量:

MApVV

特別提醒：i、固體和液體分子都可看成是緊密堆集在一起的。分子的體積丫=%,僅適用于固體和

0

NA

液體，對氣體不適用，僅估算了氣體分子所占的空間。

2、對于氣體分子，d=赤;的值并非氣體分子的大小，而是兩個(gè)相鄰的氣體分子之間的平均距離.

2、分子永不停息的做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象）

（1）擴(kuò)散現(xiàn)象：不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象，說明了物質(zhì)分子在不停地運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還說明分子

間有空隙，溫度越高擴(kuò)散越快?？梢园l(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間

（2）布朗運(yùn)動(dòng)：它是懸浮在液體（或氣體）中的固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是在顯微鏡下觀察到的。

①布朗運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要特點(diǎn)：永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)；顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，布

朗運(yùn)動(dòng)越明顯。

②產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因：它是由于液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)對回體微小顆核各個(gè)方向撞擊的不均勻

性造成的。

③布朗運(yùn)動(dòng)回接地反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象都有力地說明物體內(nèi)大

量的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

（3）熱運(yùn)動(dòng)：分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，簡稱熱運(yùn)動(dòng)，溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈

3、分子間的相互作用力

(1)分子間同時(shí)存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。

(2)分子之間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小，隨分子間距離的減小而增大。但總是用

力變化得較快。

(3)圖像：兩條虛線分別表示斥力和引力：

實(shí)線曲線表示引力和斥力的合力(即分子力)隨距離變化的情況。

r位置叫做平衡位置，r的數(shù)量級為IO7。m.

00

理解+記憶：

(1)當(dāng)，=小時(shí)，尸吼=F斥，F(xiàn)=0；

⑵當(dāng)r<力時(shí)，尸引和尸斥都隨距離的減小而增大，但尸引<F斥,F表現(xiàn)為斥力;

(3)當(dāng)r>r0時(shí)，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但尸引>尸斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力;

(4)當(dāng)r〉10n)(川-9m)時(shí)，儲?和尸斥都已經(jīng)十分微弱，可以認(rèn)為分子間沒有相互作用力(F=O).

4、溫度

宏觀上的溫度表示物體的冷熱程度，微觀上的溫度是物體大量分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。熱力學(xué)

溫度與攝氏溫度的關(guān)系：T=f+273.15K

5、內(nèi)能

①分子勢能

分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。分子勢

能的大小與分子間距離有關(guān)，分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。(r=八)時(shí)分子勢能最小)

當(dāng)時(shí)，分子力為引力，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢能增加

當(dāng)r(八)時(shí)，分子力為斥力，當(dāng)r減少時(shí)，分子力做負(fù)功，分子是能增加

當(dāng)尸=人時(shí)，分子勢能最小，但不為零，為負(fù)值，因?yàn)檫x兩分子相距無窮

遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零

②物體的內(nèi)能

物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)

則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內(nèi)能的。(理想氣體的內(nèi)能只取決于溫度)

③改變內(nèi)能的方式

做功與熱傳遞都使物體的內(nèi)能改變

特別提醒：

⑴物體的體積越大，分子勢能不一定就越大，如0℃的水結(jié)成0℃的冰后體積變大，但分子勢能

卻減小了.

⑵理想氣體分子間相互作用力為零，故分子勢能忽略不計(jì)，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有

關(guān).（3）內(nèi)能都是對宏觀物體而言的，不存在某個(gè)分子的內(nèi)能的說法.由物體內(nèi)部狀態(tài)決定

第八章氣體

6、分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律

⑴氣體分子間距較大，分子力可以忽略，因此分子間除碰撞外不受其他力的作用，故氣體能充滿它能

達(dá)到的整個(gè)空間.

（2）分子做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，且時(shí)而變化，大量分子的速率按“中間多，兩頭少”的規(guī)律

分布.

⑶溫度升高時(shí)，速率小的分子數(shù)減少，速率大的分子數(shù)增加，分子的平均速率將增大（并不是每個(gè)分

子的速率都增大），但速率分布規(guī)律不變.

Tm>Tn>Ti

7、氣體實(shí)驗(yàn)定律

①玻意耳定律：pV=C（C為常量）T等溫變化

微觀解釋：一定質(zhì)量的理想氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是一定的，在這種情況下，體

積減少時(shí)，分子的密集程度增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。

適用條件：壓強(qiáng)不太大，溫度不太低

1

圖象表達(dá)：P——

V

圖1

P=C（C為常量）一等容變化

②查理定律：一

微觀解釋：一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時(shí)，分子的密集程度保持不變，在這種情況下，溫度升

高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。

適用條件：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大

圖象表達(dá)：P-V

圖2

且=C（C為常量）一等壓變化

③蓋呂薩克定律:

微觀解釋：一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，只有氣體的體積同時(shí)增大，使分

子的密集程度減少，才能保持壓強(qiáng)不變

適用條件：壓強(qiáng)不太大，溫度不太低

圖象表達(dá)：V-T

-273℃

圖3

8、理想氣體

宏觀上：嚴(yán)格遵守三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的氣體，實(shí)際氣體在常溫常壓下（壓強(qiáng)不太大、溫度不太低）實(shí)驗(yàn)

氣體可以看成理想氣體

微觀上：理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都

是可以被壓縮的空間.故一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)（即理想氣體的內(nèi)能

只看所用分子動(dòng)能，沒有分子勢能）

PV

理想氣體狀態(tài)方程：=C,可包含氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律：

T

當(dāng)T一定時(shí),pv^cr^c,（玻意耳定律）

一C

由::=c（恒量）＜

當(dāng)V一定時(shí).T=V（奇理定律）

（m一定）VC

當(dāng)〃一定時(shí),T=P昌薩克定律）

幾個(gè)重要的推論

（1）查理定律的推論：Ap=^LAT

1

11

（2）蓋一呂薩克定律的推論：故

I2QYQU1Y1皿

(3)(

3

)

理想氣體狀態(tài)方程的推論：r=丁+T+……

If)1112

應(yīng)用狀態(tài)方程或?qū)嶒?yàn)定律解題的一般步驟

(1)明確研究對象，即某一定質(zhì)量的理想氣體；

(2)確定氣體在始末狀態(tài)的參量pl、0、乃及p2、V2、72；

⑶由狀態(tài)方程或?qū)嶒?yàn)定律列式求解；

(4)討論結(jié)果的合理性.

9、氣體壓強(qiáng)的微觀解釋

大量分子頻繁的撞擊器壁的結(jié)果

影響氣體壓強(qiáng)的因素：①氣體的平均分子動(dòng)能(宏觀上即：溫度)②分子的密集程度即單位體積內(nèi)

的分子數(shù)(宏觀上即：體積)

第九章固態(tài)、液態(tài)和物態(tài)變化

10、晶體和非晶體

①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。

②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破壞晶體的點(diǎn)陣

結(jié)構(gòu)，所以吸熱只是為了克服分子間的引力做功，只增加了分子的勢能。分子平均動(dòng)能不變，溫度不變。

11、液晶：介于固體和液體之間的特殊物態(tài)

物理性質(zhì)①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

②具有液體的流動(dòng)性一一從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的.

12、液體的表面張力現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象

（1）表面張力——表面層（與氣體接觸的液體薄層）分子比較稀疏，r>ro,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，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.

（2）浸潤和不浸潤現(xiàn)象：

附著層的液體分子比液體內(nèi)部分子力表現(xiàn)附著層趨勢毛細(xì)現(xiàn)象

浸潤密排斥力擴(kuò)張上升

不浸潤稀疏吸引力收縮下降

（3）毛細(xì)現(xiàn)象：對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。

①管的內(nèi)徑越細(xì)，液體越高②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

第十章熱力學(xué)定律

13、改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞

①熱傳遞有三種不同的方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射

②這兩種方式改變系統(tǒng)的內(nèi)能是等效的

③區(qū)別：做功是系統(tǒng)內(nèi)能和其他形式能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化；熱傳遞是不同物體（或物體的不同部分）

之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移

14、熱力學(xué)第一定律

①表達(dá)式A“=W+Q

②

符號Q

+外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸熱系統(tǒng)內(nèi)能增加

-系統(tǒng)對外界做功系統(tǒng)向外界放熱系統(tǒng)內(nèi)能減少

幾種特殊情況

(1)若過程是絕熱的，則Q=0,W=AU,外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加.

(2)若過程中不做功，即卬=0,則。=4[/,物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加.

(3)若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即△"=(),則卬+。=0或W=-Q,外界對物體做的功等

于物體放出的熱量.

15、熱力學(xué)第二定律

(1)常見的兩種表述

①克勞修斯表述(按熱傳遞的方向性來表述)：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體.

②開爾文表述(按機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性來表述)：不可能從單一熱源吸收熱量,使之

完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響.

a、“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.

b、“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(shí)質(zhì)

熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏觀過程的方向