高中物理选修3-3知识点.doc

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选修3－3
[规律要点]
一、分子动理论
1.分子动理论的内容
(1)物体是由大量分子组成的。
(2)分子永不停息地做无规则运动。
(3)分子间存在相互作用力。
2.物体是由大量分子组成的
(1)分子很小
①直径数量级为10－10 m。
②质量数量级为10－27～10－26 kg。
③分子大小的实验测量：油膜法估测分子大小。
(2)阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023__mol－1。
(3)分子模型
①球体模型：d＝(固、液体一般用此模型)，如图1甲。油膜法估测分子大小时d＝，S为单分子油膜的面积，V为滴到水中的纯油酸的体积。

图1
②立方体模型：d＝，气体一般用此模型，如图1乙。对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离。
(4)微观量的估算
①分子的质量：m＝＝。
②分子的体积：V0＝＝。对于气体，V0表示分子占据的空间。
③物体所含的分子数：n＝NA＝NA或n＝NA＝NA。
3.分子永不停息地做无规则热运动
(1)扩散现象：温度越高，扩散越快。
(2)布朗运动：发生原因是固体颗粒受到液体分子无规则撞击的不平衡性造成的。间接说明了液体或气体分子在永不停息地无规则运动。
4.分子间存在着相互作用力
(1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。引力和斥力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，斥力比引力变化得更快。
(2)分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下：

分子力F
分子势能Ep
变化图象

随分子间距的变化情况
r<r0
F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引＜F斥，F表现为斥力
r增大，分子力做正功，分子势能减小；r减小，分子力做负功，分子势能增加
r>r0
F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引＞F斥，F表现为引力
r增大，分子力做负功，分子势能增加；r减小，分子力做正功，分子势能减小
r＝r0
F引＝F斥，F＝0
分子势能最小，但不为零
r＞10r0 (10－9m)
F引和F斥都已十分微弱，可以认为F＝0
分子势能为零
二、温度和内能
1.温度：宏观上温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上温度是分子平均动能的标志。
2.分子平均动能：温度是分子平均动能大小的标志。
3.分子势能：分子具有由它们的相对位置决定的能，即分子势能。
决定因素
4.物体的内能
(1)决定因素
对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定，与物体的位置高低、运动速度大小无关。
(2)两种改变物体内能的方式——做功和热传递
①做功和热传递在内能改变上是等效的；
②两者的本质区别：做功改变内能是其他形式的能和内能的相互转化，热传递是内能的转移。
三、固体和液体
1.晶体与非晶体

晶体
非晶体
单晶体
多晶体
熔点
确定
不确定
粒子排列
有规则，但多晶体各个晶粒的排列无规则
无规则
形状
规则
不规则
物理性质
各向异性
各向同性
形成与转化
有的物质在不同条件下能够形成不同的形态，同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体，在一定条件下也可以转化为晶体
2.液体
(1)液体的表面张力：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，方向跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。
(2)液晶：既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性。液晶在显示器方面具有广泛的应用。
3.饱和汽压：饱和汽所具有的压强。液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
4.相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之比。用公式表示为：相对湿度＝。
四、气体
1.气体分子运动的特点
(1)分子做无规则运动，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布。如图2所示。

图2
(2)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的。温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。
2.气体实验定律

特点
举例
玻意耳定律
(等 温)
p1V1＝p2V2
p－V图象
pV之积越大的等温线温度越高，曲线离原点越远

T2>T1
p－图象
斜率k＝CT。即斜率越大，温度越高

T2>T1
查理定律(等容)＝
p－T图象
斜率k＝，即斜率越大，体积越小

V1<V2
盖—吕萨克定
律(等 压)＝
V－T图象
斜率k＝，即斜率越大，压强越小

p1<p2
3.理想气体状态方程
(1)理想气体
宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体；微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能。
(2)一定质量的理想气体状态方程：＝或＝C(常量)。
五、热力学第一定律
1.表达式为ΔU＝Q＋W。
2.对公式ΔU＝Q＋W符号的规定
符号
W
Q
ΔU
＋
外界对物体做功
物体吸收热量
内能增加
－
物体对外界做功
物体放出热量
内能减少

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