高中物理选修3—3考点整理.docx

高中物理选修考点整理一分子动理论物质是由大量分子组成的单分子油膜法测量分子直径任何物质含有的微粒数相同对微观量的估算分子两种模型球形和立方体固体液体通常看成球形空气分子占据的空间看成立方体利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量分子质量分子体积分子数量分子永不停息的做无规则的热运动布朗运动扩散现象扩散现象不同物质能够彼此进入对方的现象说明了物质分子在不停地运动同时还说明分子间有间隙温度越高扩散越快布朗运动它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动是在显微镜下观察到的布朗运动的三个主要特点永不停息地无规则运动颗粒越小布朗运动越明显温度越高布朗运动越明显产生布朗运动的原因它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动布朗运动扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动热运动分子的无规则运动与温度有关简称热运动温度越高运动越剧烈分子间的相互作用力分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些如图中两条虚线所示分子间同时存在引力和斥力两种力的合力又叫做分子力在图图象中实线曲线表示引力和斥力的合力即分子力随距离变化的情况当两个分子间距在图象横坐标距离时分子间的引力与斥力平衡分子间作用力为零的数量级为相当于位置叫做平衡位置当分子距离的数量级大于时分子间的作用力变得十分微弱可以忽略不计了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内能分子势能分子间存在着相互作用力因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能这就是分子势能分子势能的大小与分子间距离有关分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映时分子势能最小当时分子力为引力当增大时分子力做负功分子势能增加当时分子力为斥力当减少时分子力做负功分子是能增加物体的内能物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成因此任何物体都是有内能的理想气体的内能只取决于温度改变内能的方式做功与热传递在使物体内能改变二气体气体实验定律玻意耳定律为常量等温变化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适用条件压强不太大温度不太低查理定律为常量等容变化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适用条件温度不太低压强不太大盖吕萨克定律为常量等压变化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适用条件压强不太大温度不太低图象表达理想气体宏观上严格遵守三个实验定律的气体在常温常压下实验气体可以看成理想气体微观上分子间的作用力可以忽略不计故一定质量的理想气体的内能只与温度有关与体积无关气体压强的微观解释大量分子频繁的撞击器壁的结果影响气体压强的因素气体的平均分子动能温度分子的密集程度即单位体积内的分子数体积三物态和物态变化晶体外观上有规则的几何外形有确定的熔点一些物理性质表现为各向异性非晶体外观没有规则的几何外形无确定的熔点一些物理性质表现为各向同性判断物质是晶体还是非晶体的主要依据是有无固定的熔点晶体与非晶体并不是绝对的有些晶体在一定的条件下可以转化为非晶体石英玻璃单晶体多晶体如果一个物体就是一个完整的晶体如食盐小颗粒这样的晶体就是单晶体单晶硅单晶锗如果整个物体是由许多杂乱无章的小晶体排列而成这样的物体叫做多晶体多晶体没有规则的几何外形但同单晶体一样仍有确定的熔点表面张力当表面层的分子比液体内部稀疏时分子间距比内部大表面层的分子表现为引力如露珠液晶分子排列有序各向异性可自由移动位置无序具有流动性各向异性分子的排列从某个方向上看液晶分子排列是整齐的从另一方向看去则是杂乱无章的改变系统内能的两种方式做功和热传递热传递有三种不同的方式热传导热对流和热辐射这两种方式改变系统的内能是等效的区别做功是系统内能和其他形式能之间发生转化热传递是不同物体或物体的不同部分之间内能的转移热力学第一定律表达式能量守恒定律能量既不会凭空产生也不会凭空消失它只能从一种形式转化为另一种形式或者从一个物体转移到另一物体在转化和转移的过程中其总量不变第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律第二类永动机不可制成是因为其违背了热力学第二定律一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行符号外界对系统做功系统从外界吸热系统内能增加系统对外界做功系统向外界放热系统内能减少熵是分子热运动无序程度的定量量度在绝热过程或孤立系统中熵是增加的能量耗散系统的内能流散到周围的环境中没有办法把这些内能收集起来加以利用除了一些有机物质的大分子外多数分子的直径和质量的数量级为在任何状态下一切物质的分子都在永不停息的做无规则的热运动物体的内能永远不可能为零扩散和布朗运动都说明分子在做无规则的热运动布朗运动指的是悬浮在液体或气体中的小微粒的运动布朗运动说明液体或气体分子在做无规则的热运动液体或气体温度越高悬浮微粒越小布朗运动越明显在显微镜下看到的微粒在不同时刻的位置的连线不是小微粒的运动的轨迹两分子从无穷远到不能在靠近时分子间引力斥力都增大分子力变化为先表现为引力后表现为斥力分子力先增大在减少再增大分子的动能先增大后减少分子势能先减少后增大当时分子势能有最小值为负值分子动理论是热现象微观理论的基础如果两个物体达到了热平衡状态就是指两个物体温度相同的状态开尔文是国际单位制中七个基本物理量之一开尔文温度的变化量与摄氏温度的变化量相同任何物质分子的平均动能只与温度有关温度越高低分子的平均动能越大下与物体的机械运动无关温度是分子平均动能的标志任何气体的分子势能均为零分子间距离增大时分子的势能不一定增大为常量与气体的质量有关热现象与大量分子热运动的统计规律有关与个别分子的热运动无关气体对容器的压强是大量气体分子对器壁的频繁撞击产生的单位体积内的分子数相同分子的平均速率越大压强越大分子的平均动能相同单位体积内的分子数越多压强越大影响压强的两个因素单位体积内的分子数与气体的体积有关分子的平均动能只与温度有关常见的金属是多晶体有些晶体沿不同方向上的导热性和导电性不同有些晶体沿不同方向上的光学性质不同以上晶体只要指单晶体晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化液体可以流动说明液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小液体的表面张力作用的效果是使液体的表面积最小液体表面的分子间距大与液体内部的分子间距液体表面分子力表现为引力液体内部分子力表现为斥力该公式研究的主要对象为气体表示物体内能的变化量表示气体对外或克服外界做的功表示气体吸收或放出的热量当气体对外做功或外界克服气体做功取负值气体克服外界做功或外界对气体做功取正值气体做功一定伴随着其体积的变化气体吸收热量取正值气体放出热量取负值汽化的两种方式蒸发和沸腾未饱和汽的压强小于饱和汽的压强饱和气压随温度而变温度升高饱和气压增加改变内能的两种方式做功和热传递热量不能自发的由低温物体传向高温物体克劳休斯表述不可能从单一热库吸收热量使之完全变为功而不产生其它影响开尔文表述通过做功机械能可以全部转化为内能而内能无法全部用来做功以转化为机械能自然界自发的宏观过程具有方向性第一类永动机违背了热力学第一定律第二类永动机违背了热力学第二定律没有违背热力学第一定律一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行在任何自然过程中一个孤立系统的总熵不会减少熵增加原理自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展能量在数量上虽然守恒但其转移和转化却具有方向性各种形式的能量向内能转化是微观领域内无序程度较小向无序程度较大的转化是能够自动发生全额发生的