高中物理选修3-3知识点总结
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。
最新人教版高中物理选修3-3：8.3理想气体的状态方程 知识点总结及课时练习
3理想气体的状态方程记一记理想气体的状态方程知识体系一个模型——理想气体一个方程——理想气体的状态方程三个特例——p1V1T1＝p2V2T2⎩⎪⎨⎪⎧T1＝T2时，p1V1＝p2V2V1＝V2时，p1T1＝p2T2p1＝p2时，V1T1＝V2T2辨一辨1.理想气体也不能严格地遵守气体实验定律．(×)2．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．(√)3．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其体积增大为原来的2倍．(×)4．气体由状态1变到状态2时，一定满足方程p1V1T1＝p2V2T2.(×)5．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是因为压强减半且热力学温度加倍．(√)想一想什么样的气体才是理想气体？理想气体的特点是什么？提示：在任何温度、任何压强下都严格遵从实验定律的气体；特点：①严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程，是一种理想化模型．②理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计，分子不占空间，可视为质点．③理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力．④理想气体分子无分子势能的变化，内能等于所有分子热运动的动能之和，只和温度有关．思考感悟：练一练=1.有一定质量的理想气体，如果要使它的密度减小，可能的办法是( )A ．保持气体体积一定，升高温度B ．保持气体的压强和温度一定，增大体积C ．保持气体的温度一定，增大压强D ．保持气体的压强一定，升高温度解析：由ρ＝m /V 可知，ρ减小，V 增大，又由pV T ＝C 可知A 、B 、C 三项错，D 项对．答案：D2．对于一定质量的理想气体，下列状态变化中可能的实现是( )A ．使气体体积增加而同时温度降低B ．使气体温度升高，体积不变、压强减小C ．使气体温度不变，而压强、体积同时增大D ．使气体温度升高，压强减小、体积减小解析：由理想气体状态方程pV T ＝恒量得A 项中只要压强减小就有可能，故A 项正确；而B 项中体积不变，温度与压强应同时变大或同时变小，故B 项错；C 项中温度不变，压强与体积成反比，故不能同时增大，故C 项错；D 项中温度升高，压强减小，体积减小，导致pV T 减小，故D 项错误．答案：A3.一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用图上的直线ABC 来表示，在A 、B 、C 三个状态上，气体的温度T A 、T B 、T C 相比较，大小关系为( )A ．TB ＝T A ＝T CB ．T A >T B >T CC ．T B >T A ＝T CD ．T B <T A ＝T C解析：由图中各状态的压强和体积的值可知：p A · V A ＝p C ·V C <p B ·V B ，因为pV T ＝恒量，可知T A ＝T C <T B .答案：C4.如图所示，1、2、3为p －V 图中一定量理想气体的三种状态，该理想气体由状态1经过程1→3→2到达状态2.试利用气体实验定律证明：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2. 证明：由题图可知1→3是气体等压过程，据盖—吕萨克定律有：V 1T 1＝V 2T3→2是等容过程，据查理定律有：p 1T ＝p 2T 2联立解得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2.要点一对理想气体的理解1.(多选)关于理想气体，下列说法中正确的是()A．严格遵守玻意耳定律、盖—吕萨克定律和查理定律的气体称为理想气体B．理想气体客观上是不存在的，它只是实际气体在一定程度上的近似C．和质点的概念一样，理想气体是一种理想化的模型D．一定质量的理想气体，内能增大，其温度可能不变解析：理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象；温度不太低、压强不太大的情况下可以把实际气体近似视为理想气体；理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，A、B、C三项正确；理想气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增大，温度降低，内能减小，D项错误．答案：ABC2．(多选)关于理想气体，下列说法正确的是()A．温度极低的气体也是理想气体B．压强极大的气体也遵从气体实验定律C．理想气体是对实际气体的抽象化模型D．理想气体实际并不存在解析：气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的，温度极低、压强极大的气体在微观上分子间距离变小，趋向于液体，故答案为C、D两项．答案：CD要点二对理想气体状态方程的理解和应用3.(多选)一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是() A．先等温膨胀，再等容降温B．先等温压缩，再等容降温C．先等容升温，再等温压缩D．先等容降温，再等温压缩解析：根据理想气体状态方程pVT＝C，若经过等温膨胀，则T不变，V增加，p减小，再等容降温，则V不变，T降低，p减小，最后压强p肯定不是原来值，A项错，同理可以确定C项也错，正确为B、D两项．答案：BD4．一定质量的气体，从初态(p0、V0、T0)先经等压变化使温度上升到32T0，再经等容变化使压强减小到12p0，则气体最后状态为()A.12p0、V0、32T0 B.12p0、32V0、34T0C.12p0、V0、34T0 D.12p0、32V0、T0解析：在等压过程中，V∝T，有V0T0＝V33T02，V3＝32V0，再经过一个等容过程，有：p032T0＝p02T3，T3＝34T0，所以B项正确．答案：B5.如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变小的原因是()A．环境温度升高B．大气压强升高C．沿管壁向右管内加水银D．U形玻璃管自由下落解析：对于左端封闭气体，温度升高，由理想气体状态方程可知：气体发生膨胀，h增大，故A项错．大气压升高，气体压强将增大，体积减小，h减小，故B项对．向右管加水银，气体压强增大，内、外压强差增大，h将增大，所以C项错．当管自由下落时，水银不再产生压强，气体压强减小，h变大，故D项错．答案：B6．一水银气压计中混进了空气，因而在27 ℃、外界大气压为758 mmHg时，这个水银气压计的读数为738 mmHg，此时管中水银面距管顶80 mm.当温度降至－3 ℃时，这个气压计的读数为743 mmHg，求此时的实际大气压值为多少？解析：画出该题初、末状态的示意图分别写出被封闭气体的初、末状态的状态参量p1＝758 mmHg－738 mmHg＝20 mmHgV1＝(80 mm)·S(S是管的横截面积)T1＝(273＋27) K＝300 Kp2＝p－743 mmHgV2＝(738＋80) mm·S－743(mm)·S＝75(mm)·ST2＝(273－3)K＝270 K将数据代入理想气体状态方程p1V1 T1＝p2V2 T2解得p＝762.2 mmHg.答案：762.2 mmHg要点三理想气体变化的图象7.在下图中，不能反映理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化，又回到原来状态的图是()解析：根据p -V ，p -T 、V -T 图象的意义可以判断，其中D 项显示的理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化，与题意不符．答案：D8．图中A 、B 两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A 的温度为T A ，状态B 的温度为T B ；由图可知( )A. T B ＝2T AB. T B ＝4T AC. T B ＝6T AD. T B ＝8T A 解析：对于A 、B 两个状态应用理想气体状态方程p A V A T A ＝p B V B T B可得：T B T A ＝p B V B p A V A ＝3×42×1＝6，即T B ＝6T A ，C 项正确． 答案：C基础达标1.关于一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态参量p 、V 、T 的变化情况不可能的是( )A ．p 、V 、T 都减小B ．V 减小，p 和T 增大C．p和V增大，T减小D．p增大，V和T减小解析：由理想气体状态方程pVT＝C可知，p和V增大，则pV增大，T应增大．C项不可能．答案：C2．(多选)理想气体的状态方程可以写成pVT＝C，对于常量C，下列说法正确的是()A．对质量相同的任何气体都相同B．对质量相同的同种气体都相同C．对质量不同的不同气体可能相同D．对质量不同的不同气体一定不同解析：理想气体的状态方程的适用条件就是一定质量的理想气体，说明常量C仅与气体的种类和质量有关，实际上也就是只与气体的物质的量有关．对质量相同的同种气体当然常量是相同的，而对质量不同的不同气体，只要物质的量是相同的，那么常量C也是可以相同的．答案：BC3．(多选)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是() A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积可能都不变解析：由pVT＝C(常量)可知，V不变、p增大时T增大，故A项正确；T增大时，p与V至少有一个要发生变化，故D错误；把V＝mρ代入pVT＝C得pmρT＝C，由此式可知，T不变时，ρ随p的减小而减小，故B项正确；p不变时，ρ随T的减小而增大，故C 项错误．答案：AB4．(多选)关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是()A．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其体积增大为原来的2倍B ．一定质量的理想气体由状态1变到状态2时，一定满足方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2C ．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，热力学温度加倍D ．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，热力学温度减半解析：理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2中的温度是热力学温度，不是摄氏温度，A 项错误，B 项正确；由理想气体状态方程及各量的比例关系即可判断C 项正确，D 项错误．答案：BC5．光滑绝热的轻质活塞把密封的圆筒容器分成A 、B 两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时V A ：V B ＝1：2，现将A 中气体温度加热到127 ℃，B 中气体温度降低到27 ℃，待重新平衡后，这两部分气体体积的比V A ′：V B ′为( )A ．1：1B ．2：3C ．3：4D ．2：1解析：对A 部分气体有：p A V A T A ＝p A ′V ′A T A ′① 对B 部分气体有：p B V B T B ＝p B ′V B ′T B ′② 因为p A ＝p B ，p A ′＝p B ′，T A ＝T B ，所以由①②得V A V B ＝V A ′T B ′V B ′T A ′，所以V A ′V B ′＝V A T A ′V B T B ′＝1×4002×300＝23答案：B6．如图所示，内壁光滑的汽缸和活塞都是绝热的，缸内被封闭的理想气体原来体积为V ，压强为p ，若用力将活塞向右压，使封闭的气体体积变为V 2，缸内被封闭气体的( )A ．压强等于2pB ．压强大于2pC ．压强小于2pD ．分子势能增大了解析：汽缸绝热，压缩气体，其温度必然升高，由理想气体状态方程pV T ＝C (恒量)可知，T 增大，体积变为V 2，则压强大于2p ，故B 项正确，A 、C 两项错，理想气体分子无势能的变化，D 项错．答案：B7.(多选)如图所示，一定质量的理想气体，从图示A 状态开始，经历了B 、C 状态，最后到D 状态，下列判断正确的是( )A ．A →B 温度升高，压强不变B ．B →C 体积不变，压强变大C ．B →C 体积不变，压强不变D ．C →D 体积变小，压强变大解析：由图象可知，在A →B 的过程中，气体温度升高、体积变大，且体积与温度成正比，由pV T ＝C ，气体压强不变，是等压过程，故A 项正确；由图象可知，在B →C 是等容过程，体积不变，而热力学温度降低，由pV T ＝C 可知，压强p 减小，故B 、C 两项错误；由图象可知，在C →D 是等温过程，体积减小，由pV T ＝C可知，压强p 增大，故D 项正确．答案：AD8．一气泡从30 m 深的海底升到海面，设水底温度是4 ℃，水面温度是15 ℃，那么气泡在海面的体积约是水底时的( )A ．3倍B ．4倍C ．5倍D ．12倍解析：根据理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2，知V 2V 1＝p 1T 2p 2T 1，其中T 1＝(273＋4) K ＝277 K ，T 2＝(273＋15) K ＝288 K ，故T 2T 1≈1，而p 2＝p 0≈10ρ水 g ，p 1＝p 0＋p ≈40 ρ水 g ，即p 1p 2≈4，故V 2V 1≈4.故选B 项．答案：B9.(多选)如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在导热汽缸中，用水平外力F 作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，由状态①变化到状态②.如果环境保持恒温，分别用p 、V 、T 表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下图中哪几个图象表示( )解析：由题意知，由状态①到状态②过程中，温度不变，体积增大，根据pV T ＝C 可知压强将减小．对A 项图象进行分析，p -V图象是双曲线即等温线，且由状态①到状态②体积增大，压强减小，故A 项正确；对B 项图象进行分析，p -V 图象是直线，温度会发生变化，故B 项错误；对C 项图象进行分析，可知温度不变，但体积增大，故C 项错误；对D 项图象进行分析，可知温度不变，压强减小，D 项正确．答案：AD10.如图所示为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管中水柱上升，则外界大气的变化可能是( )A ．温度降低，压强增大B ．温度升高，压强不变C ．温度升高，压强减小D ．温度不变，压强减小解析：由题意可知，封闭空气温度与大气温度相同，封闭空气体积随水柱的上升而减小，将封闭空气近似看作理想气体，根据理想气体状态方程pV T ＝常量，若温度降低，体积减小，则压强可能增大、不变或减小，A 项正确；若温度升高，体积减小，则压强一定增大，B 、C 两项错误；若温度不变，体积减小，则压强一定增大，D 项错误．答案：A11．某不封闭的房间容积为20 m 3，在温度为7 ℃、大气压强为9.8×104 Pa 时，室内空气质量为25 kg.当温度升高到27 ℃、大气压强为1.0×105 Pa 时，室内空气的质量是多少？(T ＝273 K ＋t )解析：假设气体质量不变，末态体积为V 2，由理想气体状态方程有：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2， 解得V 2＝p 1V 1T 2p 2T 1＝9.8×104×20×3001.0×105×280＝21.0 m 3. 因为V 2＞V 1，即有部分气体从房间内流出，设剩余气体质量为m 2，由比例关系有：V 1V 2＝m 2m 1，m 2＝m 1V 1V 2＝23.8 kg.答案：23.8 kg12．图甲为1 mol 氢气的状态变化过程的V -T 图象，已知状态A 的参量为p A ＝1 atm ，T A ＝273 K ，V A ＝22.4×10－3 m 3，取1 atm＝105 Pa ，在图乙中画出与甲图对应的状态变化过程的p -V 图，写出计算过程并标明A 、B 、C 的位置．解析：据题意，从状态A 变化到状态C 的过程中，由理想气体状态方程可得：p A V A T A ＝p C V C T C ，p C ＝1 atm ，从A 变化到B 的过程中有：p A V A T A＝p B V B T B，p B ＝2 atm. A 、B 、C 的位置如图所示．答案：见解析13．[2019·潍坊高二检测]内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程结束瞬间，温度为50 ℃，压强为1.0×105 Pa ，体积为0.93 L ．在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0.155 L 时，气体的压强增大到1.2×106 Pa.这时混合气体的温度升高到多少摄氏度？解析：气体初状态的状态参量为p 1＝1.0×105 Pa ，V 1＝0.93 L ，T 1＝(50＋273) K ＝323 K.气体末状态的状态参量为p 2＝1.2×106 Pa ，V 2＝0.155 L ，T 2为未知量．由p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2可求得T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1， 将已知量代入上式，得T 2＝1.2×106×0.1551.0×105×0.93×323 K ＝646 K ， 所以混合气体的温度t ＝(646－273) ℃＝373 ℃.答案：373 ℃能力达标14.[2019·长春市质检]如图所示，绝热气缸开口向上放置在水平地面上，一质量m ＝10 kg，横截面积S＝50 cm2的活塞可沿气缸无摩擦滑动；被封闭的理想气体温度t＝27 ℃时，气柱长L＝22.4 cm.已知大气压强为标准大气压p0＝1.0×105Pa，标准状况下(压强为一个标准大气压，温度为0 ℃)理想气体的摩尔体积为22.4 L，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023mol－1，g＝10 m/s2.求：(计算结果保留两位有效数字)(1)被封闭理想气体的压强；(2)被封闭气体内所含分子的数目．解析：(1)被封闭理想气体的压强为p＝p0＋mg Sp＝1.2×105 Pa(2)由p0V0T0＝pVT得标准状况下的体积为V0＝pVT0 p0T被封闭气体内所含分子的数目为N＝N A V0 V m解得N＝3.3×1022个答案：(1)1.2×105 Pa(2)3.3×1022。
高中物理选修3-3知识点归纳
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 ==ρ2、油膜法估测分子的大小： ①SV 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。
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。
高中物理选修3-3知识点
选修3—3考点汇编一、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23 1N 6.02 10 molA（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＝36V0.πⅡ.立方体模型边长d＝ 3 V0.（2013考试说明新要求）：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V0、分子直径d、分子质量m0.Ⅱ．宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm，物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.a.分子质量：Mmolm0 ＝NAVmolNAb.分子体积：Vmolv0 ＝NAM（气体分子除外）ρN AM v M vc.分子数量： A A A An N N N NM M V Vmol mol mol mol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V0＝V m，仅适用于固体和N A液体，对气体不适用，仅估算了气体分子所占的空间。
32、对于气体分子，d＝V0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（2013考试说明新考点）：（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。
高中物理3-3知识点总结
物理选修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m ol V 、物体质量m 、摩尔质量mol M 、物质密度ρ。
联系桥梁：阿伏加德罗常数（N A ＝6.02×1023mol －1） molmol V MV m ==ρ （1）分子质量：Amolmol 0N V N M N m m A ρ===（2）分子体积：A mol A mol 0N M N V N V V 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．3mol mol 0)2(34d N M N V V 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：SVd =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 A N V N M N V N M m nN N molA mol mol A mol mv v ρρ===== 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。
运动对象是分子，肉眼看不到分子，可以观察到现象。
（2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
运动对象是小颗粒，肉眼看不见，要用显微镜观察。
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r 0（约10－10m ）与10r 0。
高中物理选修3-3 知识点梳理和总结
选修3-3 热学一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径：数量级是10－10m ； ②分子质量：数量级是10－26kg ；③测量方法：油膜法．(2)阿伏加德罗常数：1 mol 任何物质所含有的粒子数，N A ＝6.02×1023 mol －1. (3)微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.(4)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. (5)关系：①分子的质量：m 0＝M N A ＝ρV mN A②分子的体积：V 0＝V m N A ＝MρN A③物体所含的分子数：N ＝V V m ·N A ＝m ρV m ·N A 或N ＝m M ·N A ＝ρV M·N A (6)两种模型：①球体模型直径为：d ＝36V 0π②立方体模型边长为：d ＝3V 02．分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动．(1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行．(2)布朗运动：①定义：悬浮在液体(或气体)中的小颗粒的永不停息地无规则运动． ②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动．③决定因素：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈． (3)气体分子运动速率的统计分布：①同一温度下，大多数分子具有中等的速率；随温度升高，占总数比例最大的那些分子速率增大．②气体分子运动速率的“三个特点”某个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动速率呈现统计规律，如图所示：横轴表示分子速率，纵轴表示各速率的分子数占总分子数的百分比，图像有三个特点：(1)“中间多，两头少”：同一温度下，特大或特小速率的分子数比例都较小，大多数分子具有中等的速率．(2)“图像向右偏移”：速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变．(3)“面积不变”：图线与横轴所围面积都等于1，不随温度改变．二、内能1．分子动能(1)分子动能:分子热运动所具有的动能；(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值．温度是分子平均动能的标志．2．分子势能：由分子间相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有关．3．物体的内能(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(2)决定因素：温度、体积和物质的量．4．分子力(1)分子间同时存在引力和斥力，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，但总是斥力变化得较快．(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力曲线与分子势能曲线：分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p＝0)：(3)分子力、分子势能与分子间距离的关系①当r>r0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加．②)当r<r0时，分子力为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加．③当r＝r0时，分子势能最小．5．内能和热量的比较6．分析物体的内能问题应当明确以下四点(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．(2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物态有关系．(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．(4)温度是分子平均动能的标志，温度相同的任何物体，分子的平均动能相同.三、温度1．温度的意义(1)宏观上，温度表示物体的冷热程度．(2)微观上，温度是分子平均动能的标志．2．两种温标(1)摄氏温标t：单位℃，把1个标准大气压下，水的冰点作为0 ℃，沸点为100 ℃.(2)热力学温标T：单位K，把－273.15 ℃作为0 K．0 K是绝对零度，低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值．(3)两种温标的关系：T＝273.15＋t ΔT＝Δt第二节固体、液体和气体一、固体1．分类：固体分为晶体和非晶体两类．晶体分单晶体和多晶体．2．晶体与非晶体的比较3．判断晶体与非晶体的“五个要点”(1)只要具有确定熔点的物质必定是晶体，否则为非晶体．(2)只要具有各向异性的物质必定是单晶体，否则为多晶体或非晶体．(3)单晶体只是在某一种物理性质上表现出各向异性．(4)同一物质可能成为不同的晶体或非晶体．(5)晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．二、液体1．液体的表面张力(1)产生原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子力表现为引力．(2)作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．(3)作用方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．(4)影响因素：液体的密度越大，表面张力越大；温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小．2．液晶的物理性质(1)具有液体的流动性．(2)具有晶体的光学各向异性．(3)从某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的．(4)液晶的特点：液晶既不是液体也不是晶体．液晶既有液体的流动性，又有晶体的物理性质各向异性．三、饱和汽湿度1．饱和汽与未饱和汽(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．2．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．3．湿度(1)绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强．(2)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．(3)相对湿度公式相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压⎝⎛⎭⎫B ＝p p s ×100%(4)对相对湿度的理解人对空气湿度的感觉是由相对湿度决定的．当绝对湿度相同时，温度越高，离饱和状态越远，体表水分越容易蒸发，感觉越干燥；气温越低，越接近饱和状态，感觉越潮湿．第三讲 气体一、气体压强的产生与计算1．产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．2．决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积．(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度． 3．压强单位：国际单位，帕斯卡(P a )常用单位：标准大气压(a tm )；厘米汞柱(cmHg )．换算关系：1a tm ＝76cmHg≈1.0×105 Pa . 4．平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强．(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．5．加速运动系统中封闭气体压强的求法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解． 二、理想气体状态方程1．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下始终遵从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，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力（因此不计分子势能），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．2．理想气体的状态方程(1)内容：一定质量的某种理想气体发生状态变化时，压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变. (2)公式：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C (C 是与p 、V 、T 无关的常量)3．理想气体状态方程与气体实验定律的关系p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2⎩⎪⎨⎪⎧温度不变：p 1V 1＝p 2V 2（玻意耳定律）体积不变：p 1T 1＝p 2T 2（查理定律）压强不变：V 1T 1＝V 2T2（ 盖—吕萨克定律）4．几个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp ＝p 1T 1ΔT(2)盖—吕萨克定律的推论：ΔV ＝V 1T 1ΔT(3)理想气体状态方程的推论：p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1＋p 2V 2T 2＋……（理想气体状态方程的分态公式）5．体状态变化的图象问题第三节 热力学定律与能量守恒一、热力学第一定律和能量守恒定律 1．改变物体内能的两种方式(1)做功； (2)热传递． 2．热力学第一定律(1)内容：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做的功的和． (2)表达式：ΔU ＝Q ＋W 3．对公式ΔU ＝Q ＋W 符号的规定4.几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q ＝0，W ＝ΔU ，外界对物体做的功等于物体内能的增加量． (2)若过程中不做功，即W ＝0，则Q ＝ΔU ，物体吸收的热量等于物体内能的增加量．(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU ＝0，则W ＋Q ＝0或W ＝－Q .外界对物体做的功等于物体放出的热量．(4)气体压力做功：体积变化量V P W∆=：做功与热传递在改变内能的效果上是相同的，但是从运动形式、能量转化的角度上看是不同的：做功是其他形式的运动和热运动的转化，是其他形式的能与内能之间的转化；而热传递则是热运动的转移，是内能的转移．5．能的转化和守恒定律(1)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别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．(2)第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机．它是不可能制成的．二、热力学第二定律1．常见的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．2．第二类永动机：违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机．这类永动机不违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律，也是不可能制成的．3．在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的涵义(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助．(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．4．热力学第二定律的实质：热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件下内能也可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程．5．两类永动机的比较1．下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是()A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D．扩散现象和布朗运动都与温度有关E．布朗运动是扩散的形成原因，扩散是布朗运动的宏观表现[解析]扩散现象与布朗运动都能说明分子做永不停息的无规则运动，故A正确；扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不同的运动，故B错误；两个实验现象说明了分子运动的两个不同规律，则C正确；两种运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，D正确；布朗运动与扩散的成因均是分子的无规则运动，两者之间不具有因果关系，故E错误．[答案]ACD2．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则下列说法正确的是()A．分子间引力随分子间距的增大而减小B．分子间斥力随分子间距的减小而增大C．分子间相互作用力随分子间距的增大而减小D．当r<r0时，分子间作用力随分子间距的减小而增大E．当r>r0时，分子间作用力随分子间距的增大而减小[解析]分子力和分子间距离的关系图象如图所示，根据该图象可判断分子间引力随分子间距的增大而减小，分子间斥力随分子间距的减小而增大，A、B正确；当r<r0时分子力(图中实线)随分子间距的减小而增大，故D 正确；当r>r0时，分子力随分子间距的增大先增大后减小，故E错误．[答案]ABD3．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是()A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变[解析]分子力F与分子间距r的关系是：当r<r0时F为斥力；当r＝r0时，F＝0；当r>r0时F为引力．综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近过程中分子力是先变大再变小又变大，A项错误；分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故B项正确、D项错误；因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，C、E项均正确．[答案]BCE4．下列说法正确的是()A．内能不同的物体，温度可能相同B．温度低的物体内能一定小C．同温度、同质量的氢气和氧气，氢气的分子动能大D．一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加E．物体机械能增大时，其内能一定增大[解析]物体的内能大小是由温度、体积、分子数共同决定的，内能不同，物体的温度可能相同，故A正确；温度低的物体，分子平均动能小，但分子数可能很多，故B错误；同温度、同质量的氢气与氧气分子平均动能相等，但氢气分子数多，故总分子动能氢气的大，故C正确；当分子平均距离r≥r0，物体膨胀时分子势能增大，故D正确；机械能增大，若物体的温度、体积不变，内能则不变，故E错误．[答案]ACD5．下列说法正确的是()A．内能大的物体含有的热量多B．温度高的物体含有的热量多C．水结成冰的过程中，放出热量，内能减小D．物体放热，温度不一定降低E．物体放热，内能不一定减小[解析]热量是过程量，故A、B错误；水结成冰，分子动能不变，分子势能减小，即内能减小，放出热量，故C正确；晶体凝固时，放出热量，温度不变，故D正确；改变物体的内能有做功和热传递两种方式，故E正确．[答案]CDE6．(2015·高考全国卷℃)下列说法正确的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变[解析]将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误．单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项B正确．例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项C正确．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D正确．熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项E错误．[答案]BCD7．下列说法不正确的是()A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上．这是由于水表面存在表面张力的缘故B ．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C ．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D ．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故E ．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开．这是由于水膜具有表面张力的缘故[解析] 水的表面张力托起针，A 正确；B 、D 两项也是表面张力原因，故B 、D 均错误，C 项正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用，E 错误．[答案]BDE8．(2014·高考福建卷)如图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 关系图象，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是( )A ．T A ＜TB ，T B ＜T CB ．T A ＞T B ，T B ＝TC C ．T A ＞T B ，T B ＜T CD ．T A ＝T B ，T B ＞T C[解析] 根据理想气体状态方程pV T＝k 可知，从A 到B ，温度降低，故A 、D 错误；从B 到C ，温度升高，故B 错误、C 正确．[答案]C9．一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的a →b 、b →c 、c →d 、d →a 四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，则气体体积在( )A ．a →b 过程中不断增加B ．b →c 过程中保持不变C ．c →d 过程中不断增加D ．d →a 过程中保持不变E ．d →a 过程中不断增大[解析] 由题图可知a →b 温度不变，压强减小，所以体积增大，b →c 是等容变化，体积不变，因此A 、B 正确；c →d 体积不断减小，d →a 体积不断增大，故C 、D 错误，E 正确．[答案]ABE10．如图，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强( )A ．逐渐增大B ．逐渐增小C ．始终不变D ．先增大后减小[解析] 法一：由题图可知，气体从状态a 变到状态b ，体积逐渐减小，温度逐渐升高，由pV T＝C 可知，压强逐渐增大，故A 正确．法二：由pV T ＝C 得：V ＝C p T ，从a 到b ，ab 段上各点与O 点连线的斜率逐渐减小，即1p逐渐减小，p 逐渐增大，故A 正确．[答案]A11．关于热力学定律，下列说法正确的是( )A ．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B ．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C ．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D ．不可能使热量从低温物体传向高温物体E ．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程[解析] 内能的改变可以通过做功或热传递进行，故A 正确；对某物体做功，物体的内能不一定增加，B 错误；在引起其他变化的情况下，可以从单一热源吸收热量，将其全部变为功，C 正确；在有外界影响的情况下，可以使热量从低温物体传向高温物体，D 错误；涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故E 正确．[答案]ACE热力学第一定律说明发生的任何过程中能量必定守恒，热力学第二定律说明并非所有能量守恒的过程都能实现．1．高温物体热量Q 能自发传给热量Q 不能自发传给低温物体2．功能自发地完全转化为不能自发地完全转化为热量3．气体体积V 1能自发膨胀到不能自发收缩到气体体积V 2(较大)4．不同气体A 和B 能自发混合成不能自发分离成混合气体AB12．根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是( )A ．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能B ．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体C ．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%D ．制冷机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量E ．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来解析：选ACD.机械能可以全部转化为内能，而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能，A正确；凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，也能从低温物体传递给高温物体，但必须借助外界的帮助，B错误；尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，C正确；由能量守恒知，制冷过程中，从室内吸收的热量与压缩机做的功之和等于向室外放出的热量，故D正确；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出来，E错误．。
高中物理选修三的知识点
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高中物理选修3-3知识点整理
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。
四、气体
1.气体压强的微观解释 (1) 大量分子频繁的撞击器壁的结果 (2) 影响气体压强的因素： ①气体的平均分子动能（温度） ②分子的密集程度即单位体积内的分子数 （体积）
（1）定义：大量分子动能的平均值, 这个平均值叫做分子热运动的平均动 能. （2）温度是物体内分子热运动平均动 能的标志,
3.物体的内能
定义：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。
Hale Waihona Puke （1）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. • 当时，分子力为引力，当r增大时，分子力 做负功，分子势能增加 • 当时，分子力为斥力，当r减少时，分子力 做负功，分子是能增加
• 气体的压强与气体温度和分子密度有关,温 度越高,单位体积内的分子数越多,气体的压 强越大
二、温度与内能
1、温度与分子平均动能
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：
T t 273.15K
2.分子平均动能
2.气体实验定律
①玻意耳定律：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 p • 图象表达：
高中物理3-3热学知识点归纳(全面、很好)
选修3-3热学知识点归纳一、分子运动论1. 物质是由大量分子组成的（1）分子体积分子体积很小，它的直径数量级是（2）分子质量分子质量很小，一般分子质量的数量级是 （3）阿伏伽德罗常数（宏观世界与微观世界的桥梁）1摩尔的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值：设微观量为：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m ；宏观量为：物质体积V 、摩尔体积V 1、物质质量M 、摩尔质量μ、物质密度ρ． 分子质量： 分子体积:（对气体，V 0应为气体分子平均占据的空间大小）分子直径: 球体模型: V d N =3A )2(34π 303A 6=6=ππV N V d （固体、液体一般用此模型） 立方体模型:30=V d （气体一般用此模型）（对气体，d 理解为相邻分子间的平均距离） 分子的数量．A 1A 1A A N V V N V M N V N Mn ====ρμρμ2. 分子永不停息地做无规则热运动（1）分子永不停息做无规则热运动的实验事实：扩散现象和布郎运动。
（2）布朗运动布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的固体微粒的无规则运动。
布朗运动不是分子本身的 运动，但它间接地反映了液体（气体）分子的无规则运动。
（3）实验中画出的布朗运动路线的折线，不是微粒运动的真实轨迹。
因为图中的每一段折线，是每隔30s 时间观察到的微粒位置的连线，就是在这短短的30s 内，小颗粒的运动也是极不规则的。
（4）布朗运动产生的原因大量液体分子（或气体）永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因。
简言之：液体（或气体）分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。
（5）影响布朗运动激烈程度的因素固体微粒越小，温度越高，固体微粒周围的液体分子运动越不规则，对微粒碰撞的不平衡性越强，布朗运动越激烈。
（6）能在液体（或气体）中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在，这种微粒肉眼是看不到的，必须借助于显微镜。
高中物理选修3-3知识点梳理及习题
选修3-3知识点梳理及习题定义特点说明扩散现象不同物质彼此进入对方（分子热运动）温度越高，扩散越快分子不停息地做无规则运动分子间有间隙扩散现象是分子运动的直接证明布朗运动悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动微粒越小，温度越高，布朗运动越明显不是固体微粒分子的无规则运动布朗运动不是液体分子的运动．布朗运动示意图路线不是固体微粒运动的轨迹布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动,不是分子运动1 分子间的作用力分子势能引力和斥力同时存在，都随r增加而减小，斥力变化更快，分子力本质为电磁力分子间距离f引与f斥对外表现分子力分子势能r=r0f引= f斥F=0Ep最小r<r0f引< f斥F为斥力Ep随减小而增大r＞r0f引> f斥F为引力Ep随增大而减小r＞10 r0f引f斥十分微弱F可以认为是零Ep可以认为是零2 分子动能,势能,内能及物体机械能项目定义决定微观量值分子的动能物体内分子永不与温度有关,温度是分分子永不停息永远不等于内能改变方法:做功和热传递对于改变内能来说,是等效的3 热力学第一定律与能的转化及守恒定律(注: 1 不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量，热量是过程量,不能说“物体温度越高，所含热量越多”。
2绝热过程：系统只通过做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热.3 物体对外界做功,内能可能增加,如果它从外界吸热.反之亦然)4 热力学第二定律的三种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
(热传导的方向性表述)(2)开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不收起其它变化。
热机效率不可能达到100%(内能和机械能转化的方向性表述)(3) 第二类永动机不可能制成.原因是第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但是其违反了机械能与内能的转化具有方向性.热力学第二定律的微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序性(熵)增大的方向进行.5 热力学第三定律：不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度。
高中物理选修三知识要点总结
高中物理选修三知识要点总结高中物理选修三知识一、电场1.库仑定律电荷力，万有引力引场力，好像是孪生兄弟，kQq与r平方比。
2.电荷周围有电场，F比q定义场强。
KQ比r2点电荷，U比d是匀强电场。
电场强度是矢量，正电荷受力定方向。
描绘电场用场线，疏密表示弱和强。
场能性质是电势，场线方向电势降。
场力做功是qU ，动能定理不能忘。
4.电场中有等势面，与它垂直画场线。
方向由高指向低，面密线密是特点。
二、恒定电流1.电荷定向移动时，电流等于q比 t。
自由电荷是内因，两端电压是条件。
正荷流向定方向，串电流表来计量。
电源外部正流负，从负到正经内部。
2.电阻定律三因素，温度不变才得出，控制变量来论述，r l比s 等电阻。
电流做功U I t ，电热I平方R t 。
电功率，W比t，电压乘电流也是。
3.基本电路联串并，分压分流要分明。
复杂电路动脑筋，等效电路是关键。
4.闭合电路部分路，外电路和内电路，遵循定律属欧姆。
路端电压内压降，和就等电动势，除于总阻电流是。
三、磁场1.磁体周围有磁场，N极受力定方向;电流周围有磁场，安培定则定方向。
2.F比I l是场强，φ等B S 磁通量，磁通密度φ比S，磁场强度之名异。
3.BIL安培力，相互垂直要注意。
4.洛仑兹力安培力，力往左甩别忘记。
四、电磁感应1.电磁感应磁生电，磁通变化是条件。
回路闭合有电流，回路断开是电源。
感应电动势大小，磁通变化率知晓。
2.楞次定律定方向，阻碍变化是关键。
导体切割磁感线，右手定则更方便。
3.楞次定律是抽象，真正理解从三方，阻碍磁通增和减，相对运动受反抗，自感电流想阻挡，能量守恒理应当。
楞次先看原磁场，感生磁场将何向，全看磁通增或减，安培定则知i 向。
物理选修三基础知识一、原子核的组成1、1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。
2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子，即中子。
查德威克经过研究，证明：用天α射线轰击铍时，会产生一种看不见的贯穿能力很强(10-20厘米的铅板)的不带电粒子，用其轰击石蜡时，竟能从石蜡中打出质子，此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。
高中物理_选修3-3知识点(完整版)
选修3—3考点汇编一、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） Ⅰ.球体模型直径d ＝ 36V 0π.Ⅱ.立方体模型边长d ＝3V 0.②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＝AmolN V ρ b.分子体积：Amol N V v =0＝M ρN A （气体分子除外） c.分子数量：A A A A mol mol mol molM v M v n 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＝V mN A，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 ＝3V 0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。
颗粒越小，各个方向的撞击越不均匀。
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。
高中物理选修3-3知识点归纳
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
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。
高中物理选修3-3知识点与题型复习
热学知识点复习 → 制作人：湄江高级中学：吕天鸿一、固、液、气共有性质1、组成物质的分子永不停息、无规则运动。
温度T 越高，运动越激烈，分子平均动能 。
注意：对于理想气体，温度T 还决定其内能的变化。
扩散现象：相互渗透的 反应 2、分子运动的表现布朗运动：看不见的固体小颗粒被分子不平衡碰撞，颗粒越大，运动越3、分子间同时存在引力与斥力，且都随着分子间距r 的增加而 。
(1)分子力的合力F 表现：是为F 引 还是F 斥？看间距与分界点r 0关系，看下图当r=r 0时,F 引=F 斥,分子力为0;当r>r 0时,F 引>F 斥,分子力表现为当r<r 0时,F 引<F 斥,分子力表现为 。
当分子间距离大于10r 0(约为10-9 m)时,分子力很弱,可以忽略。
（2）分子势能E P 与分子间距r 的关系。
用图像表示如右图补充线注：当r=r0时,分子势能最小。
（3）分子力做功与E P 的关系，类比三大势能一样关系二、晶体与非晶体 单晶体：物理性质：各向异性。
原子排列：有规则晶体：有固定熔点1、 多晶体：物理性质：各向同性。
原子排列：无规则非晶体：无确定的熔点。
→ 物理性质：各向同性。
原子排列：无规则2,、同一种物质可能以晶体与非晶体两种不同形态出现。
如碳形成的金刚石与石墨3、有些晶体与非晶体可以相互转化。
4、常考晶体有：金刚石与石墨、石英、云母、食盐。
常考非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香。
三、热力学定律→研究高考对象为→主要还是理想气体做功W 热量Q 内能的改变ΔU 取正值“+”外界对物体做功 物体从外界吸收热量 物体的内能增加 取负值“-” 物体对外界做功 物体向外界放出热量 物体的内能减少2、气体实验定律与热力学第一定律的结合量是气体的体积和温度,当温度变化时,气体的内能变化,当体积变化时,气体将伴随着做功,解题时要掌握气体变化过程的特点:(1)等温过程:内能不变,即ΔU=0。
温度T ↑，则内能增加，ΔU >0(2)等容过程:W=0。
物理选修3-3知识点
物理选修3-3知识点物理选修3-3通常指的是高中物理课程中的一个选修模块，这个模块主要涉及分子动理论、热力学定律、气体的性质、振动和波等知识点。
以下是物理选修3-3的主要内容概述：1. 分子动理论- 物质是由大量分子组成的，分子在不停地做无规则运动。
- 分子间的相互作用力包括引力和斥力。
- 温度是分子热运动平均动能的标志。
- 扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
2. 热力学定律- 第零定律：如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡状态，则这两个系统之间也处于热平衡状态。
- 第一定律：能量守恒定律在热力学中的表现形式，即系统的内能变化等于热量与做功的代数和。
- 第二定律：自然过程中熵总是增加的，或者不可能从单一热源吸热使之完全变为功，而不向其他热源排热。
3. 气体的性质- 理想气体状态方程：\( pV = nRT \)，其中\( p \)是压强，\( V \)是体积，\( n \)是摩尔数，\( R \)是气体常数，\( T \)是温度。
- 气体压强的微观意义：大量分子对容器壁的频繁碰撞产生了压强。
- 气体分子的平均速率和根均方速率。
4. 振动和波- 简谐振动的特征和描述，包括位移、回复力、周期和频率。
- 阻尼振动、受迫振动和共振现象。
- 机械波的产生、传播和接收，包括横波和纵波。
- 波速、波长、频率和振幅的关系。
- 声波的特性，包括声速、响度、音调和音色。
5. 光学现象- 光的反射定律和折射定律。
- 平面镜、凹面镜和凸面镜的成像规律。
- 光的干涉、衍射和偏振现象。
- 光的粒子性和波动性，即波粒二象性。
6. 电磁学基础- 静电场的基本概念，包括电场强度、电势和电容。
- 直流电路的基本规律，如欧姆定律和基尔霍夫定律。
- 磁场的基本概念，包括安培力、洛伦兹力和磁通量。
- 电磁感应现象，包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。
以上是物理选修3-3的主要知识点概述，每个知识点都需要通过实验、问题解决和理论学习来深入理解。
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：-1010m. 2．油膜法测分子直径：d ＝VS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 ＝mMN A4. 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＝16πd 3.分子直径d ＝36V 0π ；把固体、液体分子看成立方体，则d ＝3V 0. 5. 气体分子微观量的估算方法(1)摩尔数n ＝V 22.4，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10－10m ．布朗颗粒的运动是分子热运动的间接反映。
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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：-1010m. 2．油膜法测分子直径：d ＝VS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 ＝mM N A4. 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＝MN A（3）分子体积（所占空间）的估算方法：V 0＝V m N A ＝MρN 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＝16πd 3.分子直径d ＝36V 0π；把固体、液体分子看成立方体，则d ＝3V 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10－6m(包含约1021个分子)，而分子直径约为10－10m ．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＋WB．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．3．晶体的微观结构(1)晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列．(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点．晶体有天然的规则几何形状是由于内部微粒有规则地排列．晶体表现为各向异性是由于从内部任何一点出发，在不同方向上相等距离内微粒数不同 .晶体的多型性是由于组成晶体的微粒不同的空间排列形成的．二、液体(1)微观上：液体分子间距离比气体分子间距离小得多，液体分子间的作用力比固体分子间的作用力小；液体内部分子间的距离在10－10 m左右．(2)液体的表面张力a．作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势．b．方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直c．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．三、液晶(1)物理性质a．具有液体的流动性；b．具有晶体的光学各向异性；c．从某个方向上看其分子排列比较整齐，而从另一方向看则是杂乱无章的．(2)应用a．利用液晶上加电压时，旋光特性消失，实现显示功能，如电子手表、计算器、微电脑等．b．利用温度改变时，液晶颜色会发生改变的性质来测温度．四、饱和汽与饱和汽压1．动态平衡：在单位时间内，由液面蒸发出去的分子数等于回到液体中的分子数，液体与气体之间达到了平衡状态，这种平衡是一种动态平衡．2．饱和汽：在密闭容器中的液体不断地蒸发，液面上的蒸汽也不断地凝结，蒸发和凝结达到动态平衡时，液面上的蒸汽为饱和汽．3．未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽．4．饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫做这种液体的饱和汽压．5．饱和汽压随温度的升高而增大．饱和汽压与蒸汽所占的体积无关，也和蒸汽体积中有无其他气体无关．五、空气的湿度1．绝对湿度和相对湿度(1)绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度．(2)相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比．2．常用湿度计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计．六、气体1. 气体分子运动的特点(1)气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计．(2)气体分子的速率分布，呈现出“中间多、两头少”的统计分布规律．(3)气体分子向各个方向运动的机会均等．(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值也是确定的．温度升高，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大．(4)几种常见情况的压强计算A．平衡状态下液体封闭的气体压强的确定a．平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强．b．取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方程求出压强. 液体内部深度为h处的总压强为P ＝P0＋ρgh.B．平衡状态下固体(活塞或气缸)封闭的气体压强的确定：由于该固体必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该固体进行受力分析由平衡条件建立方程，来找出气体压强与其他各力的关系．C．加速运动系统中封闭气体压强的计算方法：一般选与气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解．说明：(1)封闭气体对器壁的压强处处相等．(2)同种液体，如果中间间断，那么同一深度处压强不相等．(3)求解液体内部深度为h处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强．(4)注意区别封闭气体的压强和大气压强．大气压强是由于空气受重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．3. 气体的三个实验定律及其微观解释(1)玻意耳定律内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比．数学表达式：P1V1＝P2V2或PV＝C(常数)．微观解释：一定质量的某种理想气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大，反之亦然，所以气体的压强与体积成反比．(2)查理定律内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下压强p与热力学温度T 成正比．数学表达式：P1T1＝P2T2或PT＝C(常数)．(3)盖吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比．数学表达式：V1T1＝V2T2或VT＝C(常数)．微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的密集程度不变，在这种情况下，当温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大．七、理想气体状态方程1．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下都遵从 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，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子间的碰撞看成是弹性碰撞．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．无分子势能，内能只与温度有关．2．理想气体的状态方程(1)内容： 一定质量的某种理想气体发生状态变化时，压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变．(2)公式：P 1V 1T 1＝P 2V 2T 2或PVT＝C (C 是与p 、V 、T 无关的常量)． 说明：(1)理想气体是一种理想化模型，实际气体在温度不太低、压强不太大时可以看做理想气体．(2)一定质量的理想气体的状态方程给出了两个状态间的联系，并不涉及状态变化的具体方式.2．一定质量的气体不同图象的比较例2 如图所示，光滑水平面上放有一质量为M 的汽缸，汽缸内放有一质量为m 的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S.现用水平恒力F 向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p.(已知外界大气压为p 0)[分析] 选与气体相接触的活塞为研究对象，进行受力分析，再利用牛顿第二定律列方程求解．练习1：如图所示，一汽缸竖直倒放，汽缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定质量的理想气体封在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，气体处于平衡状态，现保持温度不变把汽缸稍微倾斜一点，在达到平衡后与原来相比，则( )A．气体的压强变大B．气体的压强变小C．气体的体积变大D．气体的体积变小[答案] AD例3 (2009·全国Ⅰ，14)下列说法正确的是( )A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大[解析] 气体对器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞形成的，是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，也可以理解为大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的冲量，所以选项A对、B错误．气体分子的热运动的平均动能减小，说明气体的温度降低，但由于不知气体的体积变化情况，所以也就无法判断气体的压强是增大还是减小，故选项C错误．气体的压强不但与单位体积内的分子数有关，还与气体分子热运动的平均速率有关，即与气体的温度有关，故选项D错误.[答案] A 例4 已知地球半径约为×106 m，空气的摩尔质量约为29×10－3 kg/mol，一个标准大气压约为×105Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为( )A. 4×1016 m3B. 4×1018 m3C. 4×1020 m3D. 4×1022 m3[答案] B例5 (2010·福建卷，28)(1)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比．下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是________．(填选项前的字母)(2)如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体________．(填选项前的字母)A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加[答案] (1)D (2)CA．弯管左管内外水银面的高度差为hB．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C．若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升D．若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升[答案] ACD例 6 (2010·江苏卷)(1)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________．(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5 kJ的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小________kJ，空气________(选填¡°吸收¡±或¡°放出¡±)热量．(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为 kg/m3和 kg/m3，空气的摩尔质量为 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝×1023mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2 L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)[答案] (1)B (2)5 放出(3)3×1022例7 (2010·海南物理，17)下列说法正确的是( )A. 当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小B. 玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体C. 单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点D. 当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部E. 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关[解析] 一定质量的气体吸热时，如果同时对外做功，且做的功大于吸收的热量，则内能减小，A正确；玻璃是非晶体，B错；多晶体也有固定的熔点，C错；液体表面层内的分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子间表现为引力，因此分子力的合力指向液体内部，D正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，决定气体的压强，因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，E对．[答案] ADE例1 (2009·北京)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图．图中记录的是( )A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线[解析] 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度－时间图线，故C项错误；故只有D项正确．[答案] D例2 若以μ表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A为阿伏加德罗常数，m、v0表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：(1)N A＝vρ/m (2)ρ＝μ/(N A v0) (3)m＝μ/N A(4)v0＝v/N A其中( )A. (1)和(2)都是正确的B. (1)和(3)都是正确的C. (3)和(4)都是正确的D. (1)和(4)都是正确的[解析] 由于N A＝μ/m＝vρ/ m．而v是一摩尔水蒸气的体积，并非一摩尔水的体积．所以，一摩尔水蒸气的体积v大于N A v0.因此答案B是正确的．[答案] B[说明] 本题要求考生掌握阿伏加德罗常数与物质内部微观物理量之间的关系．例3 在标准状况下，水蒸气分子的间距约是水分子直径的( )A．1倍B．10倍C．100倍D．1000倍[答案] B[说明] 应该记住固体、液体分子的间距与分子直径的数量级相同，均为10－10m，通常情况下，气体分子间距的数量级约为10－9m.例4 (2010·四川卷，14)下列现象中不能说明分子间存在分子力的是( ) A．两铅块能被压合在一起B．钢绳不易被拉断C．水不容易被压缩D．空气容易被压缩[解析] 空气容易压缩是因为分子间距大，而水不容易压缩是因为分子间距小轻微压缩都使分子力表现为斥力．ABC说明存在分子力．[答案] D例5 (2010·上海物理) 分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则( )A. 分子间引力随分子间距的增大而增大B. 分子间斥力随分子间距的减小而增大C. 分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D. 分子间相互作用力随分子间距的减小而增大[解析] 根据分子力和分子间距离关系图象，如图，选B.[答案] B[说明] 本题考查分子间相互作用力随分子间距的变化．练习1：(2010·全国卷1,19)右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是( )A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r2时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功[解析] 分子间距等于r0时分子势能最小，即r0＝r2.当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，A错BC对．在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D错误．[答案] BC例6 (2010·全国卷Ⅱ)如图，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中( )A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变[解析] 绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q＝0.稀薄气体向真空扩散没有做功，W＝0.根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变．稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小．BD正确．[答案] BD练习2：(2010·广东卷，14)右图是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )A. 温度升高，内能增加600 JB. 温度升高，内能减少200 JC. 温度降低，内能增加600 JD. 温度降低，内能减少200 J[解析] 由W＋Q＝ΔU得：ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关，ΔU>0故温度升高，选A.[答案] A例7 电冰箱是一种类型的制冷机，是用机械的方式制造人工低温的装置．右图为电冰箱的原理图，一般电冰箱使用氟里昂12，即二氯二氟甲烷(CCl2F2)作为制冷剂．试回答下列问题：①叙述电冰箱的工作原理．②一小孩看到电冰箱能制冷，便打开电冰箱使室内凉快些，试问此方法是否可行？③压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，那么下列说法中正确的是( )A．在电冰箱的内管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量B．在电冰箱的外管道中，制冷剂迅速膨胀并放出热量C．在电冰箱的内管道中，制冷剂剧烈压缩吸收热量D．在电冰箱的外管道中，制冷剂被剧烈压缩放出热量[解析] ①热量不会自发地从低温热源移向高温热源，要实现这种逆向传热，需要外界做功．气态的制冷剂二氯二氟因压缩机中经压缩成高温气体，送入冷凝器，将热量传给空气或水，同时制冷剂液化成液态氟里昂，再通过膨胀阀或毛细管进行节流减压膨胀后，进入箱内蒸发器，液态氟里昂在低压下可以在较低的温度下蒸发为气体，在蒸发过程中制冷剂吸热，使周围温度降低，产生低温环境，蒸发后气态的制冷剂再送入压缩机，这样周而复始，由外界(压缩机)做功，系统(制冷剂)从低温热源(蒸发器)吸热，把热量传到高温热源(冷凝器)，从而在冰箱内产生低于室温的温度．②因为电冰箱的吸热装置(蒸发器)和散热器(冷凝器)同处室内，因此无法使室内温度降低，由于压缩机不断消耗电能做功转化为内能，室内温度还会升高．③根据前面的分析可知，本题正确答案为：A、D[答案] AD练习3：根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的有：( )A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体C．机械能可以全部转化为热量，但热量不可能全部转化为机械能D．机械能可以全部转化为热量，热量也可能全部转化为机械能。