高中物理选修3-3 3-4知识点

选修3-3 3-4知识要点总结

选修3-3模块

一、分子动理论

1. 分子动理论的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。

2. 理想化模型：把分子看作是小球，一般分子直径大小的数量级为10-10m 。

（1）固体、液体被认为各分子是一个挨一个紧密排列的，每个分子体积=物体体积/分子个数。

⑶气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。

⑷阿伏加德罗常数N A =×1023mol -1，分子的质量m =M /N A 分子的体积为v =V/N A

3. 分子的热运动：分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。

⑴扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。 ⑵布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。关于布朗运动，要注意以下几点：①形成条件是：只要微粒足够小。②温度越高，布朗运动越激烈。③观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。

4.分子间的相互作用力

（1）分子力有如下几个特点：①分子间同时存在引力和斥力；②引力和斥力都随着距离的增大而减小；③斥力比引力变化得快。

（2）分子间作用力（指引力和斥力的合力）随分子间距离而变的规律

是：①r r 0时表现为引力；

④r >10r 0以后，分子力变得十分微弱，可以忽略不计。 5.物体的内能

⑴做热运动的分子具有的动能叫分子动能。温度是物体分子热运动的

平均动能的标志。温度越高，分子做热运动的平均动能越大。

⑵由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。分子力做正功时分子势能

减小；分子力作负功时分子势能增大。

由上面的分子力曲线可以得出：当r=r 0即分子处于平衡位置时分子势能

最小。不论r 从r 0增大还是减小，分子势能都将增大。如果以分子间距

离为无穷远时分子势能为零，则分子势能随分子间距离而变的图象如

右。可见分子势能与物体的体积有关。体积变化，分子势能也变化。

⑶物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体的内能宏观跟物体的温度、体积和物质的量有关，微观与分子平均动能、分子势能、分子数目有关。

6.热力学第一定律

做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但做功是其他能和内能之间的转化，功是内能转化的量度；而热传递是内能间的转移，热量是内能转移的量度。

外界对物体所做的功W 加上物体从外界吸收的热量Q 等于物体内能的增加ΔU ，即ΔU =Q +W 这在物理学中叫做热力学第一定律。在这个表达式中，当外界对物体做功时W 取正，物体克服外力做功时W 取负；当物体从外界吸热时Q 取正，物体向外界放热时Q 取负；ΔU 为正表示物体内能增加，ΔU 为负表示物体内能减小。 o F 斥 F 分 F 引 r E p

r 0 o

二、气体的体积、压强、温度间的关系

1.气体的状态参量

⑴温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子平均动能的标志。 热力学温度和摄氏温度的关系为：T = t +和ΔT =Δt ，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。

0K 是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。 ⑵体积：气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。 ⑶压强：气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的。

2.气体压强微观解释

⑴气体分子运动的特点是：①气体分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱。通常认为，气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用。②每个气体分子的运动是杂乱无章的，但对大量分子的整体来说，运动是有规律的。气体分子的速率分布规律遵从统计规律，温度越高，气体分子的平均速率越大。

⑵气体压强的微观解释：压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的平均动能，②分子的密集程度。

3.气体实验定律

(1)等温变化——玻意耳定律：p 1V 1＝p 2V 2 或 pV ＝C (常量)

(2)等容变化——查理定律：p 1p 2＝T 1T 2 或 p T

＝C (常量) (3)等压变化——盖—吕萨克定律：V 1V 2＝T 1T 2 或 V T

＝C (常量) 4．理想气体状态方程

(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体，忽略分子间的相互作用力，因此不考虑分子势能。

(2)一定质量的理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2 或 pV T

＝C (常量)。 三、固体

1.自然界中的固态物质可以分为两种：晶体和非晶体，晶体又分为单晶体和多晶体。 单晶体：具有规则的几何形状，各向异性，具有一定的熔点

多晶体：没有规则的几何形状，表现为各向同性，具有一定的熔点

非晶体：没有规则的几何形状，各向同性，没有一定的熔点

2. 晶体的微观结构

晶体的形状和物理性质与非晶体不同是因为在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照各自的规则排列的，具有空间上的周期性。

四、液体：具有流动性

1. 液体的表面张力：液体表面各部分之间有相互吸引的力。

（1）表面张力的作用使得液体表面具有收缩的趋势，呈现球形。

（2）浸润：一种液体会润湿某种固体并附在固体的表面上的现象。

不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会附在这种固体的表面上的现象

2液晶：具有液体的流动性和晶体的各向异性；液晶分子的排列是杂乱的，但从某个方向看比较整齐；与温度、压力、电压、电磁作用有关。