人教版高中物理选修3-3：基本知识点总结

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10－10

m ； ②分子质量：数量级是10－26

kg ；

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 m

N A

②分子的体积：V 0＝V m N A ＝M

ρN A

③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 0

π

②立方体模型边长为：d ＝3

V 0

2．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

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

(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．