高中物理选修3-3知识点整理
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物理选修3-3知识点总结电场。
电场的概念,电荷周围的空间中存在电场,电场是一种物质的属性。
在电场中,电荷会受到电场力的作用。
电场强度,电场中单位正电荷所受到的电场力的大小称为电场强度,用E表示。
电场强度的方向与正电荷在电场中所受的力的方向一致。
电场强度的计算,电场强度E与电荷Q之间的关系可以用库仑定律来表示,即E= k|Q|/r^2,其中k为电场常数,r为电荷到观察点的距离。
电势能和电势差。
电势能,电荷在电场中由于位置的改变而具有的能量称为电势能,用U表示。
电势能与电荷的大小、电场强度以及位置有关。
电势差,单位正电荷在电场中由于位置的改变而具有的电势能的变化称为电势差,用ΔV表示。
电势差与电场强度之间存在着直接的关系,即ΔV=Ed。
电势差的计算,电场中某一点的电势差ΔV可以通过在该点放置单位正电荷所做的功来计算,即ΔV=W/q,其中W为单位正电荷所做的功,q为单位正电荷。
静电场中的电荷运动。
电荷在电场中受到电场力的作用,如果电荷能够自由移动,则会产生电流。
在静电场中,电荷的运动方式受到电场力的影响。
电场力对电荷做功,电场力对电荷做功,使电荷具有动能。
电场力对电荷做的功等于电荷在电场中由一个位置移动到另一个位置所具有的电势能的变化。
电荷在电场中的运动,电场力对电荷做功,使电荷具有动能,从而产生电流。
电荷在电场中运动时,电场力对电荷做的功等于电荷通过的电势差。
电容器。
电容器的概念,电容器是用来储存电荷和电能的装置,由两个导体之间的介质组成。
电容器的单位是法拉(F)。
电容器的电容,电容器的电容C是指在电容器两极间加上1V电压时所储存的电荷量与电压之比。
电容的计算公式为C=Q/V。
电容器的串联和并联,电容器的串联和并联是指将多个电容器连接在一起的方式。
串联时,总电容为各个电容器的倒数之和的倒数;并联时,总电容为各个电容器的和。
电容器的充放电,电容器充电时,电容器两极间的电压逐渐增大,电容器储存的电荷量也逐渐增大;电容器放电时,电容器两极间的电压逐渐减小,电容器储存的电荷量也逐渐减小。
物理选修3-3知识点总结
物理选修3-3主要涵盖以下知识点:
1. 电路定律:
- 基尔霍夫第一定律:对于一闭合电路,电流的总和等于零。
- 基尔霍夫第二定律:电压的总和等于零。
2. 串联和并联电路:
- 串联电路:电流只有一个路径可以通过。
- 并联电路:电流可以选择多个路径通过。
3. 电阻与电阻率:
- 电阻是物质对电流流动的阻碍程度。
- 电阻率是物质本身对电流的阻碍程度,与物质的导电性质有关。
4. 欧姆定律:
- 欧姆定律表明电流与电压和电阻之间成正比关系,表达式为I=V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
5. 电功和功率:
- 电功表示电能转化为其他形式能量的过程中所做的功。
- 功率表示单位时间内做功的大小,等于电功除以时间。
6. 电容器:
- 电容器可以将电能以电场的形式储存。
- 电容器的电容量表示电容器对电流的阻碍程度,等于电容器
的电荷与电压之比。
7. RC 电路:
- RC 电路包括一个电阻和一个电容连接在一起。
- RC 电路具有延迟响应的特性,可以用来滤除高频信号。
8. LC 电路:
- LC 电路包括一个电感和一个电容连接在一起。
- LC 电路具有振荡的特性,可以用来产生无线电信号。
这些是物理选修3-3的主要知识点,通过学习和理解这些知识,可以加深对电路和电子设备运作的理解。
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。
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。
物理选修3-3知识点总结一、电磁场与电磁波的基础概念1. 电磁场的基本概念- 电荷与电场- 电流与磁场- 电磁场的相互作用2. 电磁波的产生- 电磁振荡- 电磁波的产生条件- 电磁波的传播特性3. 电磁波的性质- 电磁波的波长、频率和速度- 电磁波的能量- 电磁波的极化二、电磁感应与电磁波的应用1. 电磁感应现象- 法拉第电磁感应定律- 楞次定律- 感应电动势的计算2. 电磁波的应用- 无线电通信- 微波技术- 电磁波在医学领域的应用三、电磁波的传播与天线1. 电磁波的传播方式- 直线传播- 反射与折射- 衍射与干涉2. 天线的基本原理- 天线的种类与功能- 天线的辐射与接收- 天线的指向性与增益四、电磁兼容性与电磁污染1. 电磁兼容性- 电磁兼容性的定义- 电磁兼容性设计的原则- 电磁兼容性测试与评估2. 电磁污染- 电磁污染的来源- 电磁污染的影响- 电磁污染的防护措施五、电磁波的安全与健康1. 电磁波的生物效应- 电磁场对生物体的影响- 电磁波的热效应与非热效应 - 电磁波对人体健康的影响2. 电磁波的安全标准- 国际电磁波安全标准- 电磁波的安全防护措施- 电磁波的安全使用指南六、电磁波的测量与分析1. 电磁波的测量技术- 电磁场强度的测量- 电磁波功率的测量- 电磁波频率的测量2. 电磁波的分析方法- 时域分析与频域分析- 电磁波的谱分析- 电磁波的相位分析七、电磁波在现代科技中的应用1. 通信技术- 移动通信- 卫星通信- 光纤通信2. 遥感技术- 雷达遥感- 无线电遥感- 红外遥感3. 医疗技术- 磁共振成像(MRI)- 放射治疗- 无线医疗监测八、电磁波的未来发展趋势1. 电磁波技术的创新- 新型天线技术- 高频率电磁波的应用- 量子电磁学2. 电磁波与可持续发展- 电磁波在清洁能源中的应用- 电磁波在环境保护中的作用- 电磁波技术的绿色发展结语电磁波作为现代科技不可或缺的一部分,其理论和应用在不断发展和完善中。
物理选修3-3知识点总结
物理选修3-3主要包括以下知识点:
1. 需要了解质点和刚体的概念及特点。
质点是指没有大小和形状的物体,在物理分析中可以将物体简化为质点来计算其运动状态和力的作用。
刚体是指不会发生形变的物体,其内部各点之间的距离保持不变。
2. 学习力矩的概念和计算方法。
力矩是指力对物体的转动效果,其大小等于力的大小乘以力臂的长度。
力的方向垂直于力臂,并遵循右手螺旋法则。
3. 了解刚体的平衡条件和平衡方程。
平衡条件包括力的合力为零和力矩的合为零。
平衡方程根据力的矢量特点计算不同方向的力。
4. 熟悉力矩平衡实验和杠杆原理。
力矩平衡实验是通过调整物体和力臂的位置,使物体保持平衡。
杠杆原理是指物体在平衡时,负责承受力的支点所受的力和力臂的积相等。
5. 学习重力和重心的概念。
重力是指地球对物体的吸引力,大小等于物体的质量乘以重力加速度。
重心是指物体的质心,即物体所有质点构成的点。
6. 了解平衡力和力的平衡条件。
平衡力是指使物体保持平衡的力。
在平衡力中,重力和支撑力相等,且大小等于物体所受的压力。
7. 学习浮力和浮力平衡原理。
浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力,大小等于物体在液体或气体中排开的液体或气体的重量。
浮力平衡原理是指物体浸没在液体中时,其所受的浮力等于其重力。
8. 熟悉流体力学和浮力的应用。
流体力学是研究液体和气体静力学和动力学性质的物理学分支。
浮力的应用包括气球的浮力、船只的浮力和角度等。
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(2)1m o l 任何物质含有的微粒数相同2316.0210AN m o l -=⨯ (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形模型:固体、液体通常看成球形,分子体积等于小球体积。
立方体模型:空气分子占据的空间看成立方体,立方体的边长为空气分子的平均间距。
注意:立方体模型表述的是空气分子占据的空间,不是空气分子的形状。
②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:m olA M m N =b.分子体积:m o lAV v N =c.分子数量:A A A Am o l m o l m o l m o lM 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。
是分子热运动的直接证据。
(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减小而增大。
但是分子间斥力随分子间距离减小而增大的得更快 些;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。
分子力是引力和斥力的合力。
在r 0位置,斥力等于引力,分子力等于0. 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。
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。
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物理选修3-3部分介绍了热学的基本概念,由它派生而来的温度、热量和热流对本质
模型有何影响,以及如何用热传导来解释相关现象。
首先,温度是物质间热量的一种测量,它是一种宏观量。
温度的单位是摄氏度(°C)和华氏度(°F)。
热量是温度变化所伴随而存在的能量,在一定温度条件下,物质中存
在能量不变性。
热流是物质中热量的流动,它决定了热冲击力的大小。
其次,本质模型可以用于解释物质的热量运动以及物体之间的热量传递,以及相应的
热冲击力的变化。
本质模型可以用来评估不同物质间的能量传输,包括热传导、热对流和
热辐射。
它们是物质热量传输的三种主要类型。
热传导是指物质内部在热量分布上的变化,它取决于热传导性能指标,如导热系数,
模拟物质内部能量流和温度分布变化的情况。
热对流指物质间温度非均匀性下,在物体表
面和空气中之间的交换,它取决于对流传热的系数,模拟物体表面和空气之间热流的传递。
热辐射是指热量在物质内部或者在物体表面和空气之间,以光或电磁波的方式传输,它取
决于辐射系数,可以表示物体表面和空气之间光热传递情况。
最后,热学中的概念可以用于研究物质的热量传输,并用本质模型来模拟不同体系中
热量传输的特征,说明不同物质之间的能量传输和物体表面与空气之间的热量传输情况。
另外,传热分析也可以用来衡量热量传输的精确度,从而辅助热学的实际应用,如火力发电、冷藏制冷等。
它们对于热学的理解和分析都很有帮助。
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。
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。
高三物理选修3-3知识点一、引言高三物理选修3-3主要涉及以下知识点:电场与电势、电容与电容器、电流和电阻、电磁感应、电磁振荡和电磁波。
本文将逐一介绍这些知识点的概念、原理和应用。
二、电场与电势1. 电场的概念:电荷周围存在的一种物理量,具有方向和大小。
2. 电场强度:某一点的电场与单位正电荷之间的力的比值,用N/C表示。
3. 电势的概念:在电场中某一点电势能的大小,用V表示。
4. 电势差:两点之间电势的差别,用V表示。
5. 电荷在电场中的运动规律:带电粒子在电势能变化的方向做功。
三、电容与电容器1. 电容的概念:导体中贮存电荷的能力,用C表示。
2. 电容器的概念:用来储存电荷和电能的装置。
3. 电容的计算公式:C=Q/U,其中C为电容,Q为电荷,U为电压。
4. 并联电容器与串联电容器:计算电容时的不同组合方式。
四、电流与电阻1. 电流的概念:单位时间内通过导体横截面的电荷量。
2. 电流的计算公式:I=Q/t,其中I为电流,Q为电荷,t为时间。
3. 电阻的概念:导体抵抗电流的能力,用Ω表示。
4. 电阻的计算公式:R=U/I,其中R为电阻,U为电压,I为电流。
5. 欧姆定律:U=IR,描述电流通过导体的关系。
五、电磁感应1. 磁感线的性质:磁感线从磁南极指向磁北极,不相交且形成闭合曲线。
2. 磁场的概念:磁力作用于磁感线沿着磁场线方向。
3. 法拉第电磁感应定律:磁场中,导体中的电流的变化会引起感应电动势。
4. 感应电动势的计算公式:ε=-dΦ/dt,其中ε为感应电动势,Φ为磁通量,t为时间。
六、电磁振荡和电磁波1. 电磁振荡的概念:电磁场能量在空间中传播并周期性变化的过程。
2. 电磁波的特性:既具有电场分量又具有磁场分量,并可以在真空中传播。
3. 光的电磁波:一种频率范围在可见光区域内的电磁波。
4. 光的折射和反射:光在介质边界上的传播方式。
七、总结高三物理选修3-3知识点涵盖了电场与电势、电容与电容器、电流和电阻、电磁感应、电磁振荡和电磁波等内容。
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。
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。
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。
物理选修3-3知识点总结
分子动理论:
物体是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动。
分子间存在相互作用力,包括引力和斥力,这两种力都随分子间距离的增大而减小,但斥力的变化比引力快。
温度是分子热运动平均动能的标志,温度越高,分子运动越剧烈。
物体的内能:
物体内所有分子的动能和势能的总和称为内能,与物体的温度和体积有关。
改变内能的方式有两种:做功和热传递。
这两种方式在改变物体的内能上是等效的,但有本质的区别。
热力学第一定律:
热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。
这就是热力学第一定律,也叫能量守恒定律。
热力学第二定律:
热力学第二定律有几种表述方式,其中一种是:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响,或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
以上是对物理选修3-3主要知识点的简要总结。
在学习过程中,还需要注意理解这些概念之间的内在联系,以及它们在解决实际问题中的应用。
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N A 6.021023 mol 1(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ρa. 分子质量:b. 分子体积:c. 分子数量:nMN AvN AMN AvN A MmolMmolVmolVmol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= Vm/N 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=3 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(1)分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。
(2)分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小,随分子间距离的减小而增大。
但总是斥力变化得较快。
(3)图像:两条虚线分别表示斥力和引力;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。
r 0 位置叫做平衡位置, r 0的数量级为 10 -10 m。
理解+记忆:(1) 当 r=r 0 时, F 引=F 斥,F= 0;(2) 当 r < r 0 时, F 引和 F 斥都随距离的减小而增大,但F引<F 斥, F 表为斥力;(3) 当 r > r 0 时, F 引和 F 斥都随距离的增大而减小,但F引>F 斥, F 表现为引力;(4) 当 r > 10r 0( 10 -9 m) 时, F 引和 F 斥都已经十分微弱,可以认为分子间没有相互作用力(F=0)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。
热力学温度与摄氏温度的关系: T t 273.15K5、内能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,分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。
(r r0时分子势能最小)当 r r0时,分子力为引力,当r 增大时,分子力做负功,分子势能增加当 r r0时,分子力为斥力,当r 减少时,分子力做负功,分子是能增加当 r = r 0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零②物体的内能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。
一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。
(理想气体的内能只取决于温度)③改变内能的方式做功与热传递在使物体内能改变(两种方式是等效的)特别提醒:(1) 物体的体积越大,分子势能不一定就越大,如 0 ℃的水结成 0 ℃的冰后体积变大,但分子势能却减小了.(2) 理想气体分子间相互作用力为零,故分子势能忽略不计,一定质量的理想气体内能只与温度有关.(3)内能都是对宏观物体而言的 , 不存在某个分子的内能的说法 . 由物体内部状态决定二、气体6、分子热运动速率的统计分布规律(1) 气体分子间距较大,分子力可以忽略,因此分子间除碰撞外不受其他力的作用,故气体能充满它能达到的整个空间.(2) 分子做无规则的运动,速率有大有小,且时而变化,大量分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布.(3) 温度升高时,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(并不是每个分子的速率都增大),但速率分布规律不变.7、气体实验定律①玻意耳定律:pV C (C为常量)→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,温度不太低图象表达:p 1V②查理定律:pC (C为常量)→等容变化To微观解释:一定质量的气体,体积保持不变时,分子的密集程度保持不变,在这种情况下,温度升高时,分子的平均动能增大,气体的压强就增大。
适用条件:温度不太低,压强不太大图象表达:p V③盖吕萨克定律:VC (C为常量)→等压变化T微观解释:一定质量的气体,温度升高时,分子的平均动能增大,只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减少,才能保持压强不变适用条件:压强不太大,温度不太低图象表达: V T8、理想气体宏观上:严格遵守三个实验定律的气体,实际气体在常温常压下(压强不太大、温度不太低)实验气体可以看成理想气体微观上:理想气体的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.故一定质量的理想气体的内能只与温度有关,与体积无关(即理想气体的内能只看所用分子动能,没有分子势能)理想气体状态方程:pVC 可包含气体的三个实验定律:T9、气体压强的微观解释大量分子频繁的撞击器壁的结果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)三、物态和物态变化10、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)11、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。
12、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)。
13、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14、液晶分子排列有序,各向异性,可自由移动,位置无序,具有流动性各向异性: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15、改变系统内能的两种方式:做功和热传递①热传递有三种不同的方式:热传导、热对流和热辐射②这两种方式改变系统的内能是等效的③区别:做功是系统内能和其他形式能之间发生转化;热传递是不同物体(或物体的不同部分)之间内能的转移16、热力学第一定律①表达式u W Q②符号W Q u+外界对系统做功系统从外界吸热系统内能增加-系统对外界做功系统向外界放热系统内能减少几种特殊情况(1) 若过程是绝热的, 则 Q= 0, W=U, 外界对物体做的功等于物体内能的增加.(2) 若过程中不做功,即 W=0,则 Q= U,物体吸收的热量等于物体内能的增加.( 3)若过程的始末状态物体的内能不变 , 即 U=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.17、18、热力学第二定律(1)(2)常见的两种表述①克劳修斯表述( 按热传递的方向性来表述) :热量不能自发地从__低温 __物体传到 _高温 _物体.②开尔文表述 ( 按机械能与内能转化过程的方向性来表述) :不可能从 __单一热源 __吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响.a 、“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.b 、“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.(3)(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.(5)热力学过程方向性实例特别提醒: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可以全部转化为机械能,如气体的等温膨胀过程 .18、能量守恒定律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物体,在转化和转移的过程中其总量不变第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律第二类永动机不可制成是因为其违背了热力学第二定律(一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行)熵是分子热运动无序程度的定量量度,在绝热过程或孤立系统中,熵是增加的。
19、能量耗散系统的内能流散到周围的环境中,没有办法把这些内能收集起来加以利用。