高中物理选修3-3知识点归纳

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高中物理选修3-3知识点总结[1]

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高中物理选修3-3知识点第一章分子动理论第二章固体、液体和气体第三章热力学定律及能量守恒2012年8月第1课时分子动理论一、要点分析1.命题趋势本部分主要知识有分子热运动及内能,在09年高考说明中,本课时一共有五个考点,分别是:1.物质是由大量分子组成的阿伏加德罗常数;2.用油膜法估测分子的大小(实验、探究);3.分子热运动布朗运动;4.分子间作用力;5.温度和内能.这五个考点的要求都是I级要求,即对所列的知识点要了解其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接应用。

由于近几年《考试说明》对这部分内容的要求基本没有变化,江苏省近几年的考题中涉及到了几乎所有的考点, 试题多为低档题,中档题基本没有。

分子数量、质量或直径(体积)等微观的估算问题要求有较强的思维和运算能力。

分子的动能和势能、物体的内能是高考的热点。

2.题型归纳随着物理高考试卷结构的变化,所以估计今后的高考试题中,考查形式与近几年大致相同:多以选择题、简答题出现。

3.方法总结(1)对应的思想:微观结构量与宏观描述量相对应,如分子大小、分子间距离与物体的体积相对应;分子的平均动能与温度相对应等;微观结构理论与宏观规律相联系,如分子热运动与布朗运动、分子动理论与热学现象。

(2)阿伏加德罗常数在进行宏观和微观量之间的计算时起到桥梁作用;功和热量在能量转化中起到量度作用。

(3)通过对比理解各种变化过程的规律与特点,如布朗运动与分子热运动、分子引力与分子斥力及分子力随分子间距离的变化关系、影响分子动能与分子势能变化的因素、做功和热传递等。

4.易错点分析(1)对布朗运动的实质认识不清布朗运动的产生是由于悬浮在液体中的布朗颗粒(即固体小颗粒)不断地受到液体分子的撞击,是小颗粒的无规则运动。

布朗运动实验是在光学显微镜下观察到的,因此,只能看到固体小颗粒而看不到分子,它是液体分子无规则运动的间接反映。

布朗运动的剧烈程度与颗粒大小、液体的温度有关。

布朗运动永远不会停止。

高中物理_选修3-3知识点

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选修3—3考点汇编1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=⨯(3)对微观量的估算①分子的两种模型: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) Ⅰ.球体模型直径d = 36V0π.Ⅱ.立方体模型边长d =3V0.②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量Ⅰ.微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.Ⅱ.宏观量:物体的体积V 、摩尔体积V m ,物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ.a.分子质量:A mol N M m =0=A mol N V ρb.分子体积:A molN V v =0=M ρNA(气体分子除外)c.分子数量:A A A Amol mol mol molM v M vn N N N N M M V V ρρ====特别提醒:1、固体和液体分子都可看成是紧密堆集在一起的。

分子的体积V 0=VmNA ,仅适用于固体和液体,对气体不适用,仅估算了气体分子所占的空间。

2、对于气体分子,d =3V0的值并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离. 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象)(1)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空隙,温度越高扩散越快。

可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间(2)布朗运动:它是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。

①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。

②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。

③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。

物理选修3-3知识点总结

物理选修3-3知识点总结

物理选修3-3知识点总结物理选修3-3是高中物理的一门选修课程,本文将对该课程中的重要知识点进行全面总结。

这些知识点包括电磁感应、电磁波和粒子物理等内容。

一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:当导体相对磁场运动或磁场变化时,导体中将产生感应电动势。

2. 感应电动势的大小与导体的速度、磁感应强度以及导体的长度有关,可以用法拉第电磁感应定律进行计算。

3. 感应电动势的方向遵循楞次定律,即感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,以保持磁通量守恒。

4. 电磁感应的应用包括发电机、变压器和感应炉等。

二、电磁波1. 电磁波的特点:电磁波由电场和磁场交替变化而形成,能够在真空和介质中传播,具有相同的传播速度。

2. 电磁波的分类:根据波长不同,电磁波可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。

3. 光的干涉和衍射:当光通过一些特定的物体时,会发生干涉和衍射现象,这些现象证明了光的波动性质。

4. 光的粒子性:根据光的光量子说,光可以看作粒子形式的能量传播。

三、粒子物理1. 基本粒子:粒子物理研究了构成宇宙的基本粒子,常见的基本粒子包括夸克、轻子、强子和介子等。

2. 模型:粒子物理的标准模型揭示了基本粒子的组成和相互作用方式,包括强力、弱力、电磁力和引力等。

3. 夸克色荷:夸克有三种“颜色”,即红色、蓝色和绿色。

夸克组合形成介子和强子。

四、其他1. 电磁场的相互作用:电磁场与电荷之间存在相互作用,电磁场的强度与电荷的数量和距离有关。

2. 恒星能源:恒星的能量来源于核聚变,核聚变反应产生的能量维持了恒星的持续亮度和运行。

3. 核能与核反应:核能是一种巨大的能量,核裂变和核聚变是核能释放的两种方式。

总结:物理选修3-3涵盖了电磁感应、电磁波和粒子物理等知识点。

电磁感应定律和法拉第电磁感应定律是电磁感应的基础,应用广泛。

电磁波具有特定的波长和频率,可通过干涉和衍射进行研究。

粒子物理关注基本粒子及其相互作用,标准模型是粒子物理研究的理论基础。

高中物理选修三的知识点

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高中物理选修三的知识1动量守恒定律一、动量;动量守恒定律1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。

②动量是物体机械运动的一种量度。

动量的表达式P=mv。

单位是。

动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。

因为速度是相对的,所以动量也是相对的。

2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。

动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。

运用动量守恒定律要注意以下几个问题:①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。

②对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。

③计算动量时要涉及速度,这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。

④动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。

⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。

有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。

⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。

只要系统不受外力或所受的合外力为零,那么系统内部各物体的相互作用,不论是万有引力、弹力、摩擦力,还是电力、磁力,动量守恒定律都适用。

系统内部各物体相互作用时,不论具有相同或相反的运动方向;在相互作用时不论是否直接接触;在相互作用后不论是粘在一起,还是分裂成碎块,动量守恒定律也都适用。

3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。

动量与动能的比较:①动量是矢量, 动能是标量。

②动量是用来描述机械运动互相转移的物理量,而动能往往用来描述机械运动与其他运动(比如热、光、电等)相互转化的物理量。

比如完全非弹性碰撞过程研究机械运动转移——速度的变化可以用动量守恒,若要研究碰撞过程改变成内能的机械能则要用动能为损失去计算了。

高中物理选修3-3知识复习提纲:第十章 热力学定律(人教版)

高中物理选修3-3知识复习提纲:第十章 热力学定律(人教版)

高中物理选修3-3知识复习提纲:第十章热力学定律(人教版)高中物理选修3-3知识点总结:第十章热力学定律(人教版)冷热变化是最常见的一种物理现象,本章主要将的就是热力学的有关问题,其中热力学的第一和第二定律是比较重要得,对于能量守恒定律必须要深刻的理解。

考试的要求:Ⅰ、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的“了解”和“认识”。

Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。

要求Ⅰ:热力学第一定律、能量守恒定律、热力学第二定律、热力学第二定律的微观结构等内容。

要求Ⅱ:这一章这项要求考察比较少。

知识网络:内容详解:一、功、热与内能●绝热过程:不从外界吸热,也不向外界传热的热力学过程称为绝热过程。

●内能:内能是物体或若干物体构成的系统内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量的总和,用字母U表示。

●热传递:两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温,温度低的物体要升温,这个过程称之为热传递。

●热传递的方式:热传导、对流热、热辐射。

二、热力学第一定律、第二定律●第一定律表述:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所作的功的和。

表达式uWQ符号+-W外界对系统做功系统对外界做功Q系统从外界吸热系统向外界放热u系统内能增加系统内能减少●第二定律的表述:一种表述:热量不能自发的从低温物体传到高温物体。

另一种表述:(开尔文表述)不可能从单一热库吸收热量,将其全部用来转化成功,而不引起其他的影响。

●应用热力学第一定律解题的思路与步骤:一、明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。

二、别列出物体或系统(吸收或放出的热量)外界对物体或系统。

三、据热力学第一定律列出方程进行求解,应用热力学第一定律计算时,要依照符号法则代入数据,对结果的正负也同样依照规则来解释其意义。

人教版高中物理选修3-3知识点汇总_一册全_

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人教版高中物理选修3—3知识点总结第七章 分子动理论第一节 物体是由大量分子组成的一、实验:用油膜法估测分子的大小 二、分子的大小 阿伏加德罗常数1.分子的大小:除了一些有机物质的大分子外,多数分子大小的数量级为10-10m 。

2.阿伏加德罗常数:N A =6.02×1023_mol -1。

3.两种分子模型 分子 模型意义分子大小或分子间的平 均距离图例球形 模型固体和液体可看成是由一个个紧挨着的球形分子排列而成的,忽略分子间的空隙d =36V 0π(分子大小)立方体 模型 (气体)气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心,每个小立方体是每个分子占有的活动空间,这时忽略气体分子的大小d =3V 0 (分子间平 均距离)设物质的摩尔质量为M 、摩尔体积为V 、密度为ρ、每个分子的质量为m 0、每个分子的体积为V 0,有以下关系式:(1)一个分子的质量:m 0=MN A=ρV 0。

(2)一个分子的体积:V 0=V N A =MρN A (只适用于固体和液体;对于气体,V 0表示每个气体分子平均占有的空间体积)。

(3)一摩尔物质的体积:V =Mρ。

(4)单位质量中所含分子数:n =N A M 。

(5)单位体积中所含分子数:n ′=N AV 。

(6)气体分子间的平均距离:d = 3VN A 。

(7)固体、液体分子的球形模型分子直径:d =36V πN A ;气体分子的立方体模型分子间距:d = 3VN A。

第二节 分子的热运动一、扩散现象1.定义:不同物质能够彼此进入对方的现象。

2.产生原因:物质分子的无规则运动。

3.意义:反映分子在做永不停息的无规则运动。

二、布朗运动1.概念:悬浮微粒在液体(或气体)中的无规则运动。

2.产生原因:大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性。

3.影响因素:微粒越小、温度越高,布朗运动越激烈。

4.意义:间接反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。

高中物理选修3-3知识点梳理及习题

高中物理选修3-3知识点梳理及习题

高中物理选修3-3知识点梳理及习题一、电流和电阻1.电流的概念:电荷在单位时间内通过导体的量。

电流的单位是安培(A),1A等于1C/s。

2.电流的计算:I=Q/t,其中I为电流,Q为通过截面的电荷量,t为通过截面的时间。

3.电阻的概念:材料对电流的阻碍程度。

电阻的单位是欧姆(Ω),1Ω等于1V/A。

4.欧姆定律:U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻。

5.导体和绝缘体:导体具有较低的电阻,能够很容易地传导电流;绝缘体具有很高的电阻,不容易传导电流。

二、电阻的影响因素1.长度:电阻与电阻长度成正比,R∝l。

2.截面积:电阻与截面积的倒数成正比,R∝1/A。

3.材料电阻率:电阻与材料电阻率成正比,R∝ρ。

4.电阻串联:串联电阻等效电阻等于各电阻的总和。

5.电阻并联:并联电阻等效电阻满足倒数之和的倒数。

三、电压、电流和功率1.电压的概念:电荷的电位差,也称为电势差。

电压的单位是伏特(V),1V等于1J/C。

2.电流和电压的关系:U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻。

3.功率的概念:单位时间内做功的量。

功率的单位是瓦特(W),1W等于1J/s。

4.功率的计算:P=IV,其中P为功率,I为电流,V为电压。

5.电阻的功率计算:P=I^2R=V^2/R,其中P为功率,I为电流,R为电阻,V为电压。

四、电路中的能量变换1.电源的作用:提供电压差,驱动电荷在电路中流动。

2.电源的类型:干电池、蓄电池、发电机等。

3.电路的分类:串联电路、并联电路和混联电路。

4.串联电路中的电压:串联电路中各电器所接收的电压等于总电压。

5.并联电路中的电流:并联电路中各电器所接受的电流等于总电流。

综合练习题:1.一根电阻为10Ω的导线中通过电流2A,求导线两端的电压。

解:U=IR=10Ω×2A=20V2.一个电阻为5Ω的电灯接在12V的电压源上,求电灯的功率。

解:P=(12V)^2/5Ω=28.8W3.有一个串联电路,其中包括一个电阻为20Ω的灯泡和一个电阻为30Ω的电热器,接入220V的电压源,求电路总电阻和总电流。

高中物理第八章气体3理想气体的状态方程教材梳理素材新人教版选修3_3

高中物理第八章气体3理想气体的状态方程教材梳理素材新人教版选修3_3

3 理想气体的状态方程庖丁巧解牛知识·巧学一、理想气体1.严格遵守气体实验定律的气体叫做理想气体.2.微观模型:①与分子间的距离相比,分子本身的大小可以忽略不计;②除碰撞的瞬间外,分子之间没有相互作用;③具有分子动能而无分子势能,内能由温度和气体物质的量决定,只是温度的函数,内能的变化与温度的变化成正比.3.理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型,实际上是不存在的,实际气体,特别是那些不易液化的气体,在压强不太大(和大气压强比较)、温度不太低(和室温比较)的条件下,都可视为理想气体,例如氢气、氧气、氮气、空气等在常温、常压的条件下,都可看作理想气体.深化升华 (1)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.(2)微观上讲,理想气体应有如下性质:分子间除碰撞外无其他作用力;分子本身没有体积,即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间.显然这样的气体是不存在的,只是实际气体在一定程度上近似.(3)从能量上看,理想气体的微观本质是忽略了分子力,所以其状态无论怎么变化都没有分子力做功,即没有分子势能的变化,于是理想气体的内能只有分子动能,即一定质量的理想气体的内能完全由温度决定.联想发散 理想气体实际上是不存在的,它只是为了研究问题的方便,突出事物的主要因素,忽略次要因素而引入的一种理想化模型,就像力学中引入质点、静电学中的点电荷模型一样,这些理想化模型的引入使我们对物体运动规律的研究大大简化.二、理想气体的状态方程1.状态方程的推导方法一:(1)条件:一定质量的理想气体(2)推导过程:设想气体状态变化过程,即气体由状态Ⅰ先经等温变化使气体体积由V 1变到V 2,然后再经过等容变化到状态Ⅱ,如图8-3-1所示.图8-3-1等温变化过程:p 1V 2=p c V 2p c =211V V p 等容变化过程:1T p C =22T p p C =212T T p 得111T V p =222T V p ,这就是理想的气体状态方程,即T pV =恒量.方法二:推导推导过程:p A 、V A 、T A 、p C 、V C 、T C 的关系首先画出p-V 图象,如图8-3-2所示.图8-3-2由图8-3-2可知,A→B 为等温过程,根据玻意耳定律可得p A V A =p B V B ①从B→C 为等容过程,根据查理定律可得:B B T p =CC T p ② 又T B =T A ,V B =V C联立①②可得1A A A T V p =C C C T V p 上式表明,一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个状态2时,尽管其p 、V 、T 都可能变化,但是压强跟体积与热力温度的比值保持不变,也就是说111T V p =222T V p 或T pV =C (C 为恒量). 学法一得 选定状态变化法设一定质量的气体由状态1(p 1、V 1、T 1)变化到状态2(p 2、V 2、T 2),我们给它选定一个中间过渡状态C ,遵守玻意耳定律,从状态C 至2遵守查理定律,所以p 1V 1=p C V 2,1T p C =22T p ,从两式消去p C 得111T V p =222T V p . 深化升华 中间状态的选定应使这一状态前后的状态变化各自遵守某一实验定律,并注意一定质量气体状态变化时,只有一个状态量变化是不可能的.2.理想气体状态方程(1)内容:一定质量的某种理想气体,从一个状态变化到另一个状态,压强和体积的乘积与热力学温度的比值保持不变.它是一定质量的某种理想气体处于某一状态时,三个状态参量必须满足的关系,即为理想气体的状态方程.(2)表达式一定质量的理想气体的状态方程为T pV =C (恒量)或111T V p =222T V p ①深化升华 (1)把①式两边分别除以被研究气体的质量m ,可以得到方程111T p ρ=222T p ρ② 即某种气体的压强除以这种气体的密度与绝对温度的乘积所得的商是一个常量.②式适用于密度变化的问题,如漏去气体或补充气体的情况,但等式两边所讨论的气体属于同种气体.(2)若理想气体在状态变化过程中,质量为m 的气体分成两个不同状态的部分m 1、m 2,或者由同种气体的若干个不同状态的部分m 1、m 2、…,m n 混合而成,有T pV =111T V p +222T V p +…+nn n T V p ③ ③式表示在总质量不变的前提下,同种气体进行分、合变态过程中各参量之间的关系,很多问题 可用这个来处理,显得较为简便.典题·热题知识点一 理想气体例1 关于理想气体,下列说法正确的是( )A.理想气体能严格遵守气体实验定律B.实际气体在温度不太高,压强不太大的情况下,可看成理想气体C.实际气体在温度不太低,压强不太大的情况下,可看成理想气体D.所有的实际气体在任何情况下,都可以看成理想气体解析:理想气体是在任何温度,任何压强下都能遵守气体实验定律的气体,A 选项正确.理想气体是实际气体在温度不太低,压强不太大情况下的抽象,故C 正确.答案:AC巧妙变式 能遵守气体实验定律的气体就是理想气体吗?不是.知识点二 理想气体的状态方程例2 一个半径为0.1 cm 的气泡,从18 m 深的湖底上升,如果湖底水的温度是8 ℃,湖面的温度是24 ℃,湖面的大气压强是76 cmHg ,那么气泡升至湖面时体积是多少?解析: 气泡从湖底上升过程中气泡的温度随上升而升高,可认为是水的温度.另外,气泡的压强和体积也发生变化.先确定初、末状态,再应用理想气体状态方程进行计算.此题的关键是确定气泡内气体的压强.由题意可知V 1=34πr 3=4.19×10-3 cm 3 p 1=p 0+汞水水p h p =76+6.1310182⨯ cmHg=208 cmHg T 1=273+8 K=281 Kp 2=76 cmHgT 2=273+24 K=297 K根据理想气体的状态方程111T V p =222V V p 得V 2=12211T p T V p =28176297104.19208-3⨯⨯⨯⨯ cm 3=0.012 cm 3. 方法归纳 ①应用理想气体状态方程解题,关键是确定气体初、末状态的参量;②注意单位的换算关系;③用公式111T V p =222T V p 解题时,要求公式两边p 、V 、T 的单位分别一致即可,不一定采用国际单位.例3 用销钉固定的活塞把水平放置的容器分隔成A 、B 两部分,其体积之比为V A ∶V B =2∶1,如图8-3-3所示.起初A 中有温度为27 ℃、压强为1.8×105Pa 的空气,B 中有温度为127 ℃、压强为2×105 Pa 的空气.现拔出销钉,使活塞可以无摩擦地移动(无漏气),由于容器壁缓慢导热,最后气体都变到室温27 ℃,活塞也停止移动,求最后A 中气体的压强.图8-3-3解析:分别对A 、B 两部分气体列气态方程,再由A 、B 体积关系及变化前后体积之和不变、压强相等列方程,联立求解.(1)以A 中气体为研究对象:初态下:p A =1.8×105 Pa ,V A ,T A =300 K.末态下:p A ′=? V A ′=? T A ′=300 K.根据理想气体状态方程:p A V A =p A ′V A ′.(2)以B 中气体为研究对象:初态下:p B =2×105 Pa ,V B ,T B =400 K.末态下:p B ′=? V B ′=? T B ′=300 K.根据理想气体状态方程:B B B T V p ='''B B B T V p . (3)相关条件:V A ∶V B =2∶1,V A ′+V B ′=V A +V B ,p A ′=P B ′联立可解得:p A ′=1.7×105 Pa.方法归纳 本题涉及的两部分气体,虽然它们之间没有气体交换,但它们的压强或体积之间存在着联系,在解题时首先要用隔离法对各部分气体分别列式,再找出它们的压强和体积间的相关条件联立求解.知识点三 关于理想气体和力学知识的综合问题例4 如图8-3-4所示,一根一端封闭、一端开口向上的均匀玻璃管,长l=96 cm ,用一段长h=20 cm 的水银柱封住长h 1=60 cm 的空气柱,温度为27 ℃,大气压强p 0=76 cmHg ,问温度至少要升高到多少度,水银柱才能全部从管中溢出?图8-3-4解析:实际上,整个过程可分为两个阶段.第一阶段,水银柱尚未溢出阶段,加热气体,气体作等压变化,体积增大,温度升高;第二阶段,水银溢出,气体体积增大,但压强却减小,由T pV =C 可知,当p 、V 乘积最大时,温度应为最高. 由于第二个过程中,体积增大,压强减小,则可能出现温度的极值.以封闭气体为研究对象则初始状态下p 1=p 0+h=96 cmHgV 1=h 1S=60S T 1=300 K设管中剩余水银柱长为x cm 时,温度为T 2p 2=(p 0+x) cmHg=(76+x) cmHgV 2=(96-x)S根据理想气体状态方程111T V p =222T V p 有3006096⨯=2x)-x)(96(76T + 显然,要使T 2最大,则(76+x )(96-x )应最大,即x=10 cm 时,T 2有极大值是385.2 K. 温度至少要升至385.2 K ,水银柱才能全部排出.误区警示 当温度升高到T 2时管内水银柱全部排出,则1110)(T h h p +=20T l p T 2=100)(h h p L p +T=6020)(769676⨯+⨯×300 K=380 K 错误地认为温度升高后,水银逐步被排出管外,水银全部被排出时,对应温度最高,起初一看,似乎是合理的,但如果将末状态的压强和体积数值交换,即p 2=96 cmHg,h 2=76 cm ,这时温度仍为380 K ,但水银柱与气体的总和度却是(96-76+76) cm=96 cm ,恰好与管等长,也就是水银柱尚未溢出玻璃管.例5 如图8-3-5所示,粗细均匀的U 形玻璃管如图放置,管的竖直部分长为20 cm ,一端封闭,水平部分长40 cm ,水平段管内长为20 cm 的水银柱封住长35 cm 的气柱.已知所封闭的气体温度为7 ℃,大气压强为75 cmHg ,当管内温度升到351 ℃时管内空气柱的总长度是多少?(弯管部分体积忽略不计)图8-3-5解析:温度升高时,气体体积增加,水银柱可能进入直管也可能溢出,所以要首先分析各临界状态的条件,然后针对具体情况计算.设水银柱刚好与竖直管口平齐而正好不溢出,此时气柱高度为60 cm ,设温度为T 2. 以封闭气体为研究对象:初状态:p 1=p 0=75 cmHg,l 1=35 cm,T 1=280 K末状态:p 2′=95 cmHg,l 2=60 cm,T 2=?根据理想气体状态方程:111T S l p =222T S l p 所以T 2=1122l p l p T 1=35756095⨯⨯×280 K=608 K 即t 2=(608-273) ℃=335 ℃<351 ℃,所以水银柱会溢出.设溢出后,竖直管内仍剩余水银柱长为h cm ,则初状态:p 1=75 cmHg,l 1=35 cm,T 1=280 K末状态:p′2=(75+h) cmHg,l′2=(80-h) cm,T′2=(351+273) K=624 K根据理想气体状态方程得:111T S l p =222T S l p 即28035S 75⨯=624h)S h)(80(75++ h=15 cm故管内空气柱的长度为l 2′=(80-15) cm=65cm.方法归纳 理想气体状态方程的应用要点:(1)选对象:根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在状态变化过程中,其质量必须保持一定.(2)找参量:找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p 、V 、T 数值或表达式,压强的确定往往是个关键,常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式.(3)认过程:过程表示两个状态之间的一种变化方式,除题中条件已直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析中才能确定,认清变化过程是正确选用物理规律的前提.(4)列方程:根据研究对象状态变化的具体方式,选用气态方程或某一实验定律,代入具体数值,T 必须用热力学温度,p 、V 的单位统一,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义.问题 ·探究交流讨论探究问题 为什么实际气体不能严格遵守气体实验定律?探究过程:郝明:分子本身占有一定的体积分子半径的数量级为10-10 m ,把它看成小球,每个分子的固有体积约为4×10-30 m 3,在标准状态下,1 m 3气体中的分子数n 0约为3×1025,分子本身总的体积为n 0V 约为1.2×10-4 m 3,跟气体的体积比较,约为它的万分之一,可以忽略不计.当压强较小时,由于分子本身的体积可以忽略不计,因此实际气体的性质近似于理想气体,能遵守玻意耳定律,当压强很大时,例如p=1 000×105 Pa ,假定玻意耳定律仍能适用,气体的体积将缩小为原来的千分之一,分子本身的总体积约占气体体积的1/10.在这种情况下,分子本身的体积就不能忽略不计了.由于气体能压缩的体积只是分子和分子之间的空隙,分子本身的体积是不能压缩的,就是说气体的可以压缩的体积比它的实际体积小.由于这个原因,实际气体当压强很大时,实测的p-V 值比由玻意耳定律计算出来的理论值偏大. 胡雷:分子间有相互作用力实际气体的分子间都有相互作用,除了分子相距很近表现为斥力外,相距稍远时则表现为引力,距离再大,超过几十纳米(纳米的符号是nm ,1 nm=10-9 m )时,则相互作用力趋于零.当压强较小时,气体分子间距离较大,分子间相互作用力可以不计,因此实际气体的性质近似于理想气体.但当压强很大时,分子间的距离变小,分子间的相互吸引力增大.于是,靠近器壁的气体分子受到指向气体内部的引力,使分子对器壁的压力减小,因而气体对器壁的压强比不存在分子引力时的压强要小,因此,当压强很大时,实际气体的实测p-V 值比由玻意耳定律计算出来的理论值偏小.探究结论:实际气体在压强很大时不能遵守玻意耳定律的原因,从分子运动论的观点来分析,有下述两个方面.(1)分子本身占有一定的体积;(2)分子间有相互作用力.上述两个原因中,一个是使气体的p-V 实验值偏大,一个是使气体的p-V 实验值偏小.在这两个原因中,哪一个原因占优势,就向哪一方面发生偏离.这就是实际气体在压强很大时不能严格遵守玻意耳定律的原因.同样,盖·吕萨克定律和查理定律用于实际气体也有偏差.思想方法探究问题 理想气体状态方程的推导可以有哪些种情况?探究过程:一定质量理想气体初态(p 1、V 1、T 1)变化到末态(p 2、V 2、T 2),因气体遵从三个实验定律,我们可以从三个定律中任意选取其中两个,通过一个中间状态,建立两个方程,解方程消去中间状态参量便可得到气态方程,组成方式有6种,如图8-3-6所示.图8-3-6我们选(1)先等温、后等压来证明从初态→中间态,由玻意耳定律得p 1V 1=p 2V′①从中间态→末态,由盖·吕萨克定律得2'V V =21T T ② 由①②得 111T V p =222T V p其余5组大家可试证明一下.探究结论:先等温后等压;先等压后等温;先等容后等温;先等温后等容;先等压后等容;先等容后等压.。

高中物理选修3-3知识点总结

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高中物理选修3-3知识点总结物理选修3-3知识点汇总一、宏观量与微观量及相互关系微观量包括分子体积V0、分子直径d和分子质量等,而宏观量则包括物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M和物体的密度ρ。

分子直径通常在10^-10m数量级,可以通过油膜法测量,公式为d=V/S。

此外,分子数N可以通过公式N=nNA/mA计算,其中NA为阿伏伽德罗常数。

分子质量和分子体积的估算方法分别为m=M/N和V=VmρN,其中ρ是液体或固体的密度。

分子直径的估算方法则是将固体和液体分子看成球形或立方体,公式为d=6V^(1/3)/π或d=V。

二、分子的热运动分子的热运动表现为无规则运动,包括扩散现象和布朗运动。

扩散现象是不同物质相互接触时彼此进入对方的现象,温度越高,扩散越快。

布朗运动则是悬浮在液体中的小颗粒所做的无规则运动,其特点为永不停息、无规则运动、颗粒越小运动越剧烈、温度越高运动越剧烈、运动轨迹不确定,但肉眼无法看到。

XXX运动的产生是由各个方向的液体分子对微粒碰撞的不平衡引起的。

需要注意的是,布朗运动只能发生在气体和液体中,而扩散现象则在气体、液体和固体之间均可发生。

能量不会被创造或消失,只能从一种形式转化为另一种形式2.热力学第一定律:能量守恒定律的应用,表明热量和功可以相互转化,但总能量不变3.热力学第二定律:不可能从单一热源中吸收热量,使之完全转化为功而不产生任何其他效应4.热力学第三定律:绝对零度是无法达到的,因为物质的内能不可能完全降至零能量既不能创造也不能消失,只能在不同形式和物体之间进行转化或转移。

在这个过程中,总能量量保持不变。

热力学第一定律表明,在物体与外界同时发生做功和热传递的情况下,外界对物体所做的功加上物体吸收的热量等于物体内能的增加。

符号法则非常重要:W>表示外界对系统做功,W<表示系统对外界做功;Q>表示系统吸热,Q<表示系统放热;ΔU>表示内能增加,ΔU<表示内能减少。

高中物理选修3-3知识总结

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高中物理选修3-3知识总结高中物理3-3知识点总结一、分子动理论1、物体是由大量分子组成的微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0 宏观量:物质体积V 、摩尔体积V A 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。

联系桥梁:阿伏加德罗常数(N A =6.02×1023mol -1)A V M V m ==ρ(1)分子质量:A A 0N V N M N m m A ρ=== (2)分子体积:A A 0N M N V N V V A ρ===(对气体,V 0应为气体分子占据的空间大小)(3)分子大小:(数量级10-10m)○1球体模型.30)2(34d N M N V V A A A πρ=== 直径306πV d =(固、液体一般用此模型)油膜法估测分子大小:SV d = S —单分子油膜的面积,V —滴到水中的纯油酸的体积○2立方体模型.30=V d (气体一般用此模型;对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离)注意:固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列);气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量。

(4)分子的数量:A A N M V N M m nN N A ρ=== 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ===2、分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象:不同物质彼此进入对方的现象。

温度越高,扩散越快。

直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈。

(2)布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。

发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的.因而间接..说明了液体分子在永不停息地做无规则运动.○1布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动.②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动.③课本中所示的布朗运动路线,不是固体微粒运动的轨迹.④微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显.3、分子间存在相互作用的引力和斥力①分子间引力和斥力一定同时存在,且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,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力②分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离,即平衡距离r0(约10-10m)与10r0。

高中物理选修3-3知识点归纳

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高中物理选修3-3知识点归纳选修3-3物理知识1、晶体与非晶体晶体: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。

①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。

②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)。

2、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。

3、晶体的微观结构:固体内部,微粒的排列非常紧密,微粒之间的引力较大,绝大多数微粒只能在各自的平衡位置附近做小范围的无规则振动。

晶体内部,微粒按照一定的规律在空间周期性地排列(即晶体的点阵结构),不同方向上微粒的排列情况不同,正由于这个原因,晶体在不同方向上会表现出不同的物理性质(即晶体的各向异性)。

4、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。

(1)作用:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。

(2)方向:表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直。

(3)大小:液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大。

5、液晶分子排列有序,光学各向异性,可自由移动,位置无序,具有液体的流动性。

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。

6、饱和汽;湿度(1)饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽.(2)未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽.(3)饱和汽压①定义:饱和汽所具有的压强。

②特点: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)湿度①定义:空气的干湿程度。

②描述湿度的物理量a.绝对湿度:空气中所含水蒸气的压强。

高中物理选修3-3知识点总结

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高中物理选修3-3知识点总结一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径(2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=⨯(3)对微观量的估算①分子的两种模型: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) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:molAM m N =b.分子体积:molAV v N =c.分子数量:A A A A mol mol mol molM v M vn N N N N M M V V ρρ==== 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象)(1)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(2)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。

①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。

②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。

③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。

(3)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 3、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1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1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0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010-m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。

当分子距离的数量级大于m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计了 4、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。

人教版高中物理选修3-3气体的等温变化知识点突破(解析版)

人教版高中物理选修3-3气体的等温变化知识点突破(解析版)

8.1 气体的等温变化学习目标1.了解玻意耳定律的内容、表达式及适用条件。

2.了解p-V图象的物理意义。

重点:1.掌握玻意耳定律的内容和公式。

2.理解气体等温变化的p-V图象的物理意义。

难点:1.理解气体等温变化的p-V图象的物理意义。

2.会用玻意耳定律计算有关的问题。

知识点一、等温变化1.气体的状态和状态参量:用以描述气体宏观性质的物理量,叫状态参量。

对于一定质量的某种气体来说,描述其宏观性质的物理量有温度、体积、压强三个。

(1)体积:指气体分子所能达到的空间,即气体所能充满的容器的容积。

(2)温度:从宏观角度看表示物体的冷热程度。

从微观角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。

(3)压强:垂直作用于容器壁单位面积上的压力。

单位:帕Pa。

2.气体的状态由状态参量决定,对一定质量的气体来说,当三个状态参量都不变时,我们就说气体的状态一定,否则气体的状态就发生了变化。

对于一定质量的气体,压强、温度、体积三个状态参量中只有一个量变而其他量不变是不可能的,起码其中的两个量变或三个量都发生变化。

3.等温变化:一定质量的气体,在温度不变的条件下其压强与体积变化时的关系。

【题1】下列过程可能发生的是A.气体的温度变化,但压强、体积保持不变B.气体的温度、压强保持不变,而体积发生变化C.气体的温度保持不变,而压强、体积发生变化D.气体的温度、压强、体积都发生变化【答案】CD【解析】p、V、T三个量中,可以两个量发生变化,一个量恒定;也可以三个量同时发生变化;一个量变化的情况是不存在的,故C、D选项正确。

【题2】(多选)一定质量的气体,在等温变化过程中,下列物理量中发生改变的有A.分子的平均速率B.单位体积内的分子数C.气体的压强D.分子总数【答案】BC【解析】温度不变,对于一定质量的气体,分子的平均动能不变,分子的平均速率也不会变;但体积和压强可以发生变化,故选B、C。

知识点二、实验:探究等温变化的规律1.实验器材:如图所示,有铁架台,带压力表的注射器、铁夹等。

高中物理 选修3-3知识点复习

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选修3-3知识点复习油膜法估测分子的大小 n=mN A /M ;s=V/d关于气体分子模型(将气体分子压缩后变成液体或气体考虑)例3.已知气泡内气体的密度为1.29kg/m 3,平均摩尔质量为0.29kg/mol 。

阿伏加德罗常数 N A =6.02*1023mol -1,取气体分子的平均直径为2*10-10m ,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。

(结果保留以为有效数字)关于气体分子个数的计算例4.设想将1 g 水均分布在地球表面上,估算1 cm 2的表面上有多少个水分子?(已知1 mol 水的质量为18 g ,地球的表面积约为5*1014m 2,结果保留一位有效数字)例5.已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/ m 3和2.1kg/ m 3,空气的摩尔质量为0.029kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =6.02*1023mol -1.若潜水员呼吸一次吸入2L 空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字)布朗运动(描述的是固体微小颗粒的运动,它反映了液体分子的无规则运动)分子间的作用力、分子动能、分子势能(斥力变化快于引力)例6. 如图所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e 为两曲线的交点,则下列说法正确的是 ( )A .ab 为斥力曲线,cd 为引力曲线,e 点横坐标的数量级为10-10mB .ab 为引力曲线,cd 为斥力曲线,e 点横坐标的数量级为10-10mC .若两个分子间距离大于e 点的横坐标,则分子间的作用力表现为斥力D .若两个分子间距离大于e 点的横坐标,则两个分子间距离越大,分子势能越大例1. 例2.例7. 如图,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子位于x 轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F >0为斥力,F <0为引力.a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定的位置.现把乙分子从a 处由静止释放,则 ( ) 多选A.乙分子从a 到b 做加速运动,由b 到c 做减速运动B.乙分子由a 到c 做加速运动,到达c 时速度最大C.乙分子由a 到b 的过程中,两分子间的分子势能一直减少D.乙分子由b 到d 的过程中,两分子间的分子势能一直增加例8.如图所示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子沿x 轴运动,两分子间的分子势能Ep 与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示.图中分子势能的最小值为-E 0.若两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是 ( ) 多选A .乙分子在P 点(x=x 2)时,加速度最大B .乙分子在P 点(x=x 2)时,其动能为E 0C .乙分子在Q 点(x=x 1)时,处于平衡状态D .乙分子的运动范围为x≥x 1气体的等温、等容、等压变化例8.若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是 (填“A”、“B”或“C”),该过程中气体的内能 (增“增加”、“减少”或“不变”).例9.为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体.下列图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积V 关系的是 .热力学定律(第一定律 △U=Q+W 能量守恒定律;第二定律 能量的传递具有方向性; 第一类永动机违反了能量守恒定律; 第二类永动机违反了能量的传递具有方向性)例10.例11.若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J 的功,则此过程中的气泡(填“吸收”或“放出”)的热量是J。

高中物理选修3-3知识点总结

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物理选修3-3知识点汇总一、宏观量与微观量及互相关系微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量宏观量:物体的体积V、摩尔体积V m,物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.1.分子的大小:分子直径数目级:10-10m.V2.油膜法测分子直径:d=S单分子油膜,V 是油滴的体积,S 是水面上形成的单分子油膜的面积.3.宏观量与微观量及互相关系m(1) 分子数N= nN A=M N A4. 宏观量与微观量及互相关系M(2) 分子质量的预计方法:每个分子的质量为:m0=N A( 3)分子体积(所占空间)的预计方法:V0=V m M此中ρ 是液体或固=N ρNA A体的密度(4) 分子直径的预计方法:把固体、液体分子看作球形,则0=13. 分子直径V 6πdd=3;把固体、液体分子看作立方体,则d=3V0.6Vπ5.气体分子微观量的预计方法(1)摩尔数 n=错误!,V为气体在标况下的体积.(标况是指0摄氏度、一个标准大气压的条件, V 的单位为升 L,假如m3)注意:同质量的同一气体,在不同样状态下的体积有很大差异,不像液体、固体体积差异不大,因此求气体分子间的距离应说明实质状态.二、分子的热运动1.扩散现象和布朗运动:扩散现象和布朗运动都说明分子做无规则运动.(1) 扩散现象:不同样物质互相接触时互相进入对方的现象.温度越高,扩散越快.(2) 布朗运动: a. 定义:悬浮在液体中的小颗粒所做的无规则运动.b.特色:永不暂停;无规则运动;颗粒越小,运动越强烈;温度越高,运动越强烈;运动轨迹不确立;肉眼看不到.c.产生的原由:由各个方向的液体分子对微粒碰撞的不均衡惹起的.d.布朗颗粒:布朗颗粒用肉眼直接看不到,但在显微镜下能看到,因此用肉眼看到的颗粒所做的运动不可以叫做布朗运动.布朗颗粒大小约为10-6 m( 包括约 1021 个分子 ) ,而分子直径约为10-10 m.布朗颗粒的运动是分子热运动的间接反应。

高中物理选修3-3知识点汇总

高中物理选修3-3知识点汇总

热学1.晶体外形上有规则的几何形状;物理性质上有确定的熔点,各向同性;分为单晶体和多晶体;多晶体是单晶体杂乱无章组合而成的,故表现非晶体的性质;晶体和非晶体在适当条件下能相互转化。

2.液晶液态晶体的简称,介于各向同性的液体和晶体之间的一种物质状态;既有液体的流动性和连接性,又有晶体的光学、电磁学等方面的各向异性;从某个方向看是排列整齐的,但从另一个方向看又是杂乱无章的;随温度改变而改变颜色。

3.扩散现象不同物质互相接触时彼此进入到对方中去的现象;从浓度大处向浓度小处扩散;扩散的快慢与物质的状态、温度有关。

4.布朗运动悬浮在液体中的固体微粒永不停息地做无规则运动;颗粒越小现象越明显;温度越高运动越激烈。

5.热运动分子的无规则运动跟温度有关,这种运动叫热运动;温度越高,分子热运动越激烈。

6.分子间作用力分子间同时存在引力和斥力,表现出来的是分子引力和斥力的合力;引力和斥力都随分子间距离增大而减小,随分子间距离减小而增大,但斥力变化的快;当分子间距离r>r时,分子力表现为引力,r= r0时,分子力为零,r< r0时,分子力表现为斥力,但当r>10 r时,引力和斥力都迅速减小到零,分子力为零。

7.分子动理论物体是由大量分子组成的,分子在永不停息的做无规则运动,分子之间存在着引力和斥力;每个分子的运动都是不规则的,带有偶然性,大量分子的集体行为受统计规律的支配。

8.分子的动能分子动能是分子热运动所具有的能;分子热运动的平均动能时所有分子动能的平均值,温度时分子热运动平均动能的标志;分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。

9.分子的势能由于分子见存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的相对位置决定的能,称为分子势能;微观上决定于分子间距和分子排列情况,宏观上决定于体积和状态。

10.物体的内能物体内所有分子的热运动动能和势能的总和;状态量;大小与物体的温度和体积有关;做功和热传递是改变物体内能的两种方式。

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选修3-3知识点归纳 2017-11-15
一、分子动理论
1、物体是由大量分子组成:阿伏伽德罗第一个认识到物体是由
分子组成的。

①分子大小数量级10-10m ②A N M m 摩分子=(对固体液体气体) A N V V 摩分子=(对固体和液体) 摩摩物物V M V m ==ρ
2、油膜法估测分子的大小: ①S
V d 纯油酸=,V 为纯油酸体积,而不能是油酸溶液体积。

②实验的三个假设(或近似):分子呈球形;一个一个整齐地紧密排列;形成单分子层油膜。

3、分子热运动:
①物体内部大量分子的无规则运动称为热运动,在电子显微镜才能观察得到。

②扩散现象和布朗运动证实分子永不停息作无规则运动,扩散现象还说明了分子间存在间隙。

③布朗运动是固体小颗粒在液体或气体中的运动,反映了液体分子或气体分子无规则运动。

颗粒越小、
温度越高,现象越明显。

从阳光中看到教室中尘埃的运动不是布朗运动。

4、分子力:
①分子间同时存在引力和斥力,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,斥力总比引力变化得快。

②当r=r 0=10-10m 时,引力=斥力,分子力为零;当r>r 0,表现为引力;当r<r 0,表现为斥力。

③从无穷远到不能再靠近的距离过程中,分子力先增大,再减小,再增大。

④当r ≥10r 0=10-9m 时,分子力忽略不计,理想气体分子距离大于10-9m ,故不计分子力。

⑤两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起,说明分子间存在引力,但破碎的玻璃不能重新拼接在一起
不是因为其分子间存在斥力。

5、物体内能:①物体内能:物体所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。

②温度是物体分子热运动的平均动能的标志。

③分子势能与分子间距离有关,分子间距离与体积有关,所以分子势能与体积有关,分子势能可类比弹
簧弹性势能,原长相当于r 0位置。

两分子从很远处移到不能再靠近的距离过程中,分子势能先减小后
增大。

④理想气体:理想化模型(与质点和点电荷一样),理想气体忽略分子间的作用力和分子势能,理想气体
的内能只取决于温度。

6、热平衡:两个系统在接触时,它们的状态不发生变化,我们就说这两个系统处于热平衡。

热平衡定律:两个系统与第三个系统达到热平衡,则这两个系统也必处于热平衡。

7、气体分子运动的统计规律
①分子沿各个方向运动的机会相等。

空气中单个分子的运动是无规则的,但大量分子的运动是有规律的。

②分子速率分布遵从一定的统计规律-----中间多,两头少。

温度升高,分子平均速率增大,但不是每个
分子的速率都增大。

二、固体、液体和气体
1、晶体及其微观结构:①单晶体有规则几何形状、各向异性和确定的熔点
②区分晶体和非晶体看是否有确定的熔点
③晶体和非晶体可以相互转化
④晶体外形的规则性和各向异性是因为其规则的微观结构
2、液体与液晶
①液体性质介于气体和固体之间,有一定的体积、不易压缩,没有确定的形状、具有流动性,表现为各向
同性
②液体分子排列更接近于固体,微观结构与非晶体类似,严格地说,晶体才是真正的固体
③液体分子的热运动与固体类似,“游牧生活”,液体扩散比固体快
④液晶是介于液体和固体之间的中间态,力学性质与液体相似,具有流动性和连续性,在光学性质和电学
性质与晶体相似,有各向异性,液晶分子空间排列是不稳定的。

3、液体的表面张力
①液体表层分子距离比液体内部分子距离大,表层分子势能比液体内部分子势能大
②液体表层分子受力不平衡,表现为指向液体内部的引力
③液体表面有收缩的趋势,液体的表面张力与液面相切
④液体表面张力的现象:早晨的露珠呈球形、小缝衣针和硬币在水中不沉下去、酒杯中的酒高于杯口而不溢出。

4、气体状态参量
①气体状态参量:压强、体积、温度
②气体体积非气体分子体积的总和,而是指气体分子所能达到的空间体积
③热力学温度是国际单位制中七个基本单位之一,单位为开尔文,T= t + 273.15K
④温度反映了物体内部无规则热运动剧列程度,温度越高,分子热运动越激列,分子热运动平均动能越大。

⑤压强单位:1Pa=1 N/m 2 1atm=1.013×105Pa=76cmHg=760mmHg
⑥给篮球打气到最后,很难打进去,不是因为气体分子间表现为斥力,而是因为球内气体压强大于外界大气压
⑦气体压强是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。

在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强仍存在。

⑧气体压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关(即单位体积的分子数)。

一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增多。

⑨影响气体压强的微观因素是气体分子的平均动能,而不是气体分子的平均速率
5、气体实验三定律
①玻意耳定律:2211V p V p = p-V 图象中等温线为一条双曲线 ②查理定律:2
211T p T p = p-T 图象中等容线为一条过原点的直线 ③盖吕萨克定律:
2211T V T V = V-T 图象中等压线为一条过原点的直线 ④气体实验三定律适用条件:压强不太大、温度不太低
⑤理想气体:严格遵守三个实验定律的气体称为理想气体。

实际上不存在,是一种理想化模型。

⑥理想气体状态方程:2
22111T V p T V p = 6、饱和蒸汽 空气湿度
①饱和蒸汽:与液体之间达到了动态平衡的蒸汽
②饱和汽压:液体的饱和蒸汽所具有的压强。

饱和汽压只与温度有关,与体积无关。

气体实验定律不适用于饱和蒸汽。

如“饱和蒸汽在等温变化的过程中,体积减小压强增大”是错的。

③空气绝对湿度:单位体积空气所含有的水汽分子数,即水汽密度。

一般用水蒸汽压强表示。

④空气相对湿度:某温度下空气中的绝对湿度即水汽压强和该温度下饱和水汽压强的百分比。

00100⨯=s
p p B ⑤绝对湿度大,相对湿度不一定大,相对湿度大,绝对湿度不一定大。

⑥干湿泡温度计中湿泡温度计温度低于干泡温度计,这是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果,温度计
示数差越大,说明空气湿度越小。

三、热力学基础
1、热力学第一定律:
①公式:W Q U +=∆ 内能增加ΔU 为正,内能减少ΔU 为负;
吸热Q 为正,放热Q 为负;
外界对气体做功W 为正,气体对外界做功W 为负
②与气体实验定律综合应用:
如:等压膨胀,一定从外界吸热;等压压缩,一定对外界放热
等容变化,压强减小,内能减少,对外放热
等温膨胀,气体对外做功,从外界吸热
③能量守恒定律:第一类永动机不可能制成,因为其违反了能量守恒定律
④做功和热传递是改变物体内能的两种方式,且是等效的,但在本质上,做功是能量的转化,热传递是能
量的转移。

2、热力学第二定律:
①表述一:热量不能自动从低温物体传递到高温物体。

或者说:不可能使热量由低温物体传递到高温物
体,而不引起其他变化。

②表述二:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化。

热机效率小于1。

③与热现象有关的宏观过程都具有方向性:如热传导、机械能和内能的转化过程、扩散现象等。

④第二类永动机不可能制成,第二类永动机没有违反能量守恒定律,而违反了热力学第二定律。

⑤与热现象有关的自发的宏观过程,总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行。

⑥熵是描述物体的无序程度,物体内部分子热运动无序程度越高,物体的熵就越大。

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