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：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：分子直径数量级：-10

10m. 2．油膜法测分子直径：d ＝V

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. 宏观量与微观量及相互关系 (1)分子数 N ＝nN A ＝m

M N A

4. 宏观量与微观量及相互关系

(2)分子质量的估算方法：每个分子的质量为：m 0＝M

N A

（3）分子体积（所占空间）的估算方法：V 0＝V m N A ＝M

ρN A 其中ρ是液体或固

体的密度

(4)分子直径的估算方法：把固体、液体分子看成球形，则V 0＝16

πd 3

.分子直径

d ＝

36V 0

π

；把固体、液体分子看成立方体，则d ＝3

V 0.

5. 气体分子微观量的估算方法

(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 ，如果 3m ）

注意：同质量的同一气体，在不同状态下的体积有很大差别，不像液体、固体体积差别不大，所以求气体分子间的距离应说明实际状态．

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：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象．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 ．特点 ：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；肉眼看不到．

c ．产生的原因：由各个方向的液体分子对微粒碰撞的不平衡引起的．

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能叫做布朗运动．布朗颗粒大小约为10－6

m(包含约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映。

2．热运动：(1)定义：

分子永不停息的无规则运动．

(2)特点：温度越高，分子的热运动 剧烈

．

说明：(1)布朗运动不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，而是小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的间接反映，是微观分子热运动造成的宏观现象． (2)布朗运动只能发生在气体、液体中，而扩散现象在气体、液体、固体之间均可发生．

三、分子间的作用力、内能

1．分子间的相互作用力

(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，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．但斥力的变化比引力的变化快．实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力

(2)分子间的作用力与分子间距离的关系

a. 当r＝r0时，引力和斥力相等，分子力F=0 ，此时分子所处的位置为平衡位置．r0的数量级为10－10 m.

b. 当r＜r0时，斥力大于引力，分子力F表现为斥力．

c. 当r＞r0时，引力大于斥力，分子力F表现为引力．

当分子间距离r大于10－9 m时，分子力可以忽略不计．

2．分子动能

(1)定义：做热运动的分子具有的动能叫分子动能．

(2)分子的平均动能：组成系统的所有分子的动能的平均值叫做分子热运动的平均动能．

(3)温度是分子热运动的平均动能的标志，温度越高，分子热运动的平均动能越大

3．分子势能

分子势能是由分子间的相互作用和分子间相对位置而决定的势能，分子势能的大小与物体的体积有关．它与分子间距离的关系为：(1)当r＞r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增加；

(2)当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增加；

(3)当r＝r0时，分子势能最小，但不为零，为负值，因为选两分子相距无穷远时分子势能为零．

(4)分子势能曲线如图所示．

4．物体的内能

(1)定义：物体中所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能．

(2)决定内能的因素

a．微观上：分子动能、分子势能、分子个数．

b．宏观上：温度体积、物质的量(摩尔数)．

(3)改变物体的内能的两种方式

a．做功：当做功使物体的内能发生改变的时候，外界对物体做了多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做了多少功，物体的内能就减少多少．

b．热传递：热传递可以改变物体的内能，用热量量度．物体吸收了多少热量，物体的内能就增加多少；反之物体的内能就减少多少．

四、温度和温标

1. 温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上表示分子的平均动能

2. 两种温标

(1)比较摄氏温标和热力学温标：两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的数值不同，但它们表示的温度间隔是相同的，即每一度的大小相同，Δt＝ΔT

(2)关系：T＝t＋K.

五、热力学定律与能量守恒定律

1. 能量守恒定律

内容：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个物体，在能的转化或转移过程中其总量不变．

2. 热力学定律

(1)热力学第一定律

A．在一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么，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

B．应用热力学第一定律时，必须掌握好它的符号法则．

a．功：W＞0，外界对系统做功；W＜0，表示系统对外界做功

b．热量：Q＞0，表示系统吸热；Q＜0，表示系统放热．

c．内能增量：ΔU＞0，表示内能增加；ΔU＜0，表示内能减少

(2)热力学第二定律

A．两种表述：表述一(按照传导方向)：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．

表述二(按照机械能与内能转化方向)：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不产生其他影响．

实质：热现象的宏观过程都具有方向性

5.两类永动机均不能制成.

第九章

一、固体

1．晶体与非晶体

(1)物理性质：有些晶体在物理性质上表现为各向异性，非晶体的物理性质表现为各向同性．

(2)熔点：晶体具有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度．

2．单晶体与多晶体

(1)单晶体整个物体就是一个晶体，具有天然的有规则的几何形状，物理性质表现为各向异性；而多晶体是由许许多多的细小的晶体(单晶体)集合而成，没有天然的规则的几何形状，物理性质表现为各向同性．

(2)熔点：单晶体和多晶体都有一定的熔化温度．

晶体与非晶体的比较

说明：(1)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体．

(2)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体．

(3)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．

(4)金属是多晶体，所以它是各向同性的．