高三物理3-3,3-4期末復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
一、分子動(dòng)理論
1、物體是由大量分子組成的
微觀量:分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0
宏觀量:物質(zhì)體積V、摩爾體積VA、物體質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物質(zhì)密度ρ。
聯(lián)系橋梁:阿伏加德羅常數(shù)(NA=6.02×1023mol-1) ??
(1)分子質(zhì)量:
??
(2)分子體積:
(對(duì)氣體,V0應(yīng)為氣體分子占據(jù)的空間大小)
(3)分子大?。?/span>(數(shù)量級(jí)10-10m)
1球體模型.
???直徑
(固、液體一般用此模型)
油膜法估測(cè)分子大?。?/span>
??
—單分子油膜的面積,V—滴到水中的純油酸的體積
2立方體模型.
?(氣體一般用此模型;對(duì)氣體,d應(yīng)理解為相鄰分子間的平均距離)
注意:固體、液體分子可估算分子質(zhì)量、大小(認(rèn)為分子一個(gè)挨一個(gè)緊密排列);
氣體分子間距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算氣體分子所占空間、分子質(zhì)量。
(4)分子的數(shù)量:
??或者 ?
2、分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
(1)擴(kuò)散現(xiàn)象:不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。溫度越高,擴(kuò)散越快。直接說(shuō)明了組成物體的分子總是不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),溫度越高分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。
(2)布朗運(yùn)動(dòng):懸浮在液體中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
發(fā)生原因是固體微粒受到包圍微粒的液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)地撞擊的不平衡性造成的.因而間接說(shuō)明了液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).
①?布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的運(yùn)動(dòng)而不是固體微粒中分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).
②布朗運(yùn)動(dòng)反映液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)但不是液體分子的運(yùn)動(dòng).
③課本中所示的布朗運(yùn)動(dòng)路線,不是固體微粒運(yùn)動(dòng)的軌跡.
④微粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯.
3、分子間存在相互作用的引力和斥力
①分子間引力和斥力一定同時(shí)存在,且都隨分子間距離的增大而減小,隨分子間距離的減小而增大,但斥力變化快,實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是分子引力和分子斥力的合力
③分子力的表現(xiàn)及變化,對(duì)于曲線注意兩個(gè)距離,即平衡距離r0(約10-10m)與10r0。
(?。?/span>當(dāng)分子間距離為r0時(shí),分子力為零。
(ⅱ)當(dāng)分子間距r>r0時(shí),引力大于斥力,分子力表現(xiàn)為引力。當(dāng)分子間距離由r0增大時(shí),分子力先增大后減小
(ⅲ)當(dāng)分子間距r<r0時(shí),斥力大于引力,分子力表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離由r0減小時(shí),分子力不斷增大
二、溫度和內(nèi)能
1、統(tǒng)計(jì)規(guī)律:?jiǎn)蝹€(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的、帶有偶然性的;大量分子的集體行為受到統(tǒng)計(jì)規(guī)律的支配。多數(shù)分子速率都在某個(gè)值附近,滿足“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律。
2、分子平均動(dòng)能:物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值。①溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。
②溫度相同時(shí)任何物體的分子平均動(dòng)能相等,但平均速率一般不等(分子質(zhì)量不同).
3、分子勢(shì)能 (1)一般規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零,
(2)分子力做正功分子勢(shì)能減少,分子力做負(fù)功分子勢(shì)能增加。
(3)分子勢(shì)能與分子間距離r0關(guān)系
①當(dāng)r>r0時(shí),r增大,分子力為引力,分子力做負(fù)功分子勢(shì)能增大。
②當(dāng)r>r0時(shí),r減小,分子力為斥力,分子力做負(fù)功分子勢(shì)能增大。
③當(dāng)r=r0(平衡距離)時(shí),分子勢(shì)能最小(為負(fù)值)
(3)決定分子勢(shì)能的因素:從宏觀上看:分子勢(shì)能跟物體的體積有關(guān)。(注意體積增大,分子勢(shì)能不一定增大)
從微觀上看:分子勢(shì)能跟分子間距離r有關(guān)。
4、內(nèi)能:物體內(nèi)所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和 ?
(1)內(nèi)能是狀態(tài)量 ?????(2)內(nèi)能是宏觀量,只對(duì)大量分子組成的物體有意義,對(duì)個(gè)別分子無(wú)意義。
(3)物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量(分子數(shù)量)、溫度(分子平均動(dòng)能)、體積(分子間勢(shì)能)決定,與物體的宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).內(nèi)能與機(jī)械能沒(méi)有必然聯(lián)系.
三、熱力學(xué)定律和能量守恒定律
1、改變物體內(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞。
①等效不等質(zhì):做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化;熱傳遞是不同物體(或同一物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,它們改變內(nèi)能的效果是相同的。
②概念區(qū)別:溫度、內(nèi)能是狀態(tài)量,熱量和功則是過(guò)程量,熱傳遞的前提條件是存在溫差,傳遞的是熱量而不是溫度,實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.
2、熱力學(xué)第一定律
(1)內(nèi)容:一般情況下,如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程,外界對(duì)物體做的功W與物體從外界吸收的熱量Q之和等于物體的內(nèi)能的增加量ΔU?????(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式為:ΔU=W+Q
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做功W
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熱量Q
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內(nèi)能的改變?chǔ)?/span>U
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取正值“+”
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外界對(duì)系統(tǒng)做功
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系統(tǒng)從外界吸收熱量
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系統(tǒng)的內(nèi)能增加
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取負(fù)值“-”
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系統(tǒng)對(duì)外界做功
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系統(tǒng)向外界放出熱量
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系統(tǒng)的內(nèi)能減少
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?(3)符號(hào)法則:
(4)絕熱過(guò)程Q=0,關(guān)鍵詞“絕熱材料”或“變化迅速”
(5)對(duì)理想氣體:①ΔU取決于溫度變化,溫度升高ΔU>0,溫度降低ΔU<0?②W取決于體積變化,v增大時(shí),氣體對(duì)外做功,W<0;v減小時(shí),外界對(duì)氣體做功,W>0;③特例:如果是氣體向真空擴(kuò)散,W=0
3、能量守恒定律:
(1)能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量不變。這就是能量守恒定律。?
(2)第一類永動(dòng)機(jī):不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器。(違背能量守恒定律)
??4、熱力學(xué)第二定律
(1)熱傳導(dǎo)的方向性:熱傳導(dǎo)的過(guò)程可以自發(fā)地由高溫物體向低溫物體進(jìn)行,但相反方向卻不能自發(fā)地進(jìn)行,即熱傳導(dǎo)具有方向性,是一個(gè)不可逆過(guò)程。
(2)說(shuō)明:①“自發(fā)地”過(guò)程就是在不受外來(lái)干擾的條件下進(jìn)行的自然過(guò)程。
②熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體,熱量卻不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體。
③熱量可以從低溫物體傳向高溫物體,必須有“外界的影響或幫助”,就是要由外界對(duì)其做功才能完成。
(3)熱力學(xué)第二定律的兩種表述
①克勞修斯表述:不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化。
②開(kāi)爾文表述:不可能從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓?/span>
(4)熱機(jī)①熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。其原理是熱機(jī)從高溫?zé)嵩次諢崃?/span>Q1,推動(dòng)活塞做功W,然后向低溫?zé)嵩矗ɡ淠鳎┽尫艧崃?/span>Q2。(工作條件:需要兩個(gè)熱源) ②由能量守恒定律可得:?Q1=W+Q2????③我們把熱機(jī)做的功和它從熱源吸收的熱量的比值叫做熱機(jī)效率,用η表示,即η= W?/ Q1?????④熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%
(5)第二類永動(dòng)機(jī)①設(shè)想:只從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ灰鹌渌兓臒釞C(jī)。
②第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,不違反熱力學(xué)第一定律或能量守恒定律,違反熱力學(xué)第二定律。原因:盡管機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能而不引起其他變化;機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性。
(6)推廣:與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都是不可逆的。例如;擴(kuò)散、氣體向真空的膨脹、能量耗散。
(7)熵和熵增加原理
①熱力學(xué)第二定律微觀意義:一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度增大的方向進(jìn)行。
②熵:衡量系統(tǒng)無(wú)序程度的物理量,系統(tǒng)越混亂,無(wú)序程度越高,熵值越大。
③熵增加原理:在孤立系統(tǒng)中,一切不可逆過(guò)程必然朝著熵增加的方向進(jìn)行。熱力學(xué)第二定律也叫做熵增加原理。
(8)能量退降:在熵增加的同時(shí),一切不可逆過(guò)程總是使能量逐漸喪失做功的本領(lǐng),從可利用狀態(tài)變成不可利用狀態(tài),能量的品質(zhì)退化了。(另一種解釋:在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中,總伴隨著內(nèi)能的產(chǎn)生,分子無(wú)序程度增加,同時(shí)內(nèi)能耗散到周圍環(huán)境中,無(wú)法重新收集起來(lái)加以利用)
四、固體和液體
1、晶體和非晶體
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晶 體
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非晶體
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單晶體
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多晶體
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外 形
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規(guī) 則
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不規(guī)則
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不規(guī)則
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熔 點(diǎn)
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確 定
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不確定
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物理性質(zhì)
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各向異性
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各向同性
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①晶體內(nèi)部的微粒排列有規(guī)則,具有空間上的周期性,因此不同方向上相等距離內(nèi)微粒數(shù)不同,使得物理性質(zhì)不同(各向異性),由于多晶體是由許多雜亂無(wú)章地排列著的小晶體(單晶體)集合而成,因此不顯示各向異性,形狀也不規(guī)則。
②晶體達(dá)到熔點(diǎn)后由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化,分子間距離要加大。此時(shí)晶體要從外界吸收熱量來(lái)破壞晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),所以吸熱只是為了克服分子間的引力做功,只增加了分子的勢(shì)能。分子平均動(dòng)能不變,溫度不變。
2、液晶:介于固體和液體之間的特殊物態(tài)
物理性質(zhì)①具有晶體的光學(xué)各向異性——在某個(gè)方向上看其分子排列比較整齊
②具有液體的流動(dòng)性——從另一方向看,分子的排列是雜亂無(wú)章的.
3、液體的表面張力現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象
(1)表面張力──表面層(與氣體接觸的液體薄層)分子比較稀疏,r>r0,分子力表現(xiàn)為引力,在這個(gè)力作用下,液體表面有收縮到最小的趨勢(shì),這個(gè)力就是表面張力。表面張力方向跟液面相切,跟這部分液面的分界線垂直.???????
(2)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象:
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附著層的液體分子比液體內(nèi)部
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分子力表現(xiàn)
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附著層趨勢(shì)
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毛細(xì)現(xiàn)象
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浸潤(rùn)
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密
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排斥力
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擴(kuò)張
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上升
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不浸潤(rùn)
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稀疏
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吸引力
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收縮
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下降
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(3)毛細(xì)現(xiàn)象:對(duì)于一定液體和一定材質(zhì)的管壁,管的內(nèi)徑越細(xì),毛細(xì)現(xiàn)象越明顯。
①管的內(nèi)徑越細(xì),液體越高??②土壤鋤松,破壞毛細(xì)管,保存地下水分;壓緊土壤,毛細(xì)管變細(xì),將水引上來(lái)
五、氣體實(shí)驗(yàn)定律 ??理想氣體
(1)探究一定質(zhì)量理想氣體壓強(qiáng)p、體積V、溫度T之間關(guān)系,采用的是控制變量法
(2)三種變化:①等溫變化,玻意耳定律:PV=C②等容變化,查理定律: P / T=C
③等壓變化,蓋—呂薩克定律:V/ T=C
提示:
①等溫變化中的圖線為雙曲線的一支,等容(壓)變化中的圖線均為過(guò)原點(diǎn)的直線(之所以原點(diǎn)附近為虛線,表示溫度太低了,規(guī)律不再滿足)
②圖中雙線表示同一氣體不同狀態(tài)下的圖線,虛線表示判斷狀態(tài)關(guān)系的兩種方法
③對(duì)等容(壓)變化,如果橫軸物理量是攝氏溫度t,則交點(diǎn)坐標(biāo)為-273.15
(3)理想氣體狀態(tài)方程
①理想氣體,由于不考慮分子間相互作用力,理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定?,與氣體的體積無(wú)關(guān)。
②對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體,有
(或
) ???
(
為摩爾數(shù))
(4)氣體壓強(qiáng)微觀解釋:大量氣體分子對(duì)器壁頻繁地碰撞產(chǎn)生的。壓強(qiáng)大小與氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的碰撞次數(shù)有關(guān)。決定因素:①氣體分子的平均動(dòng)能,從宏觀上看由氣體的溫度決定②單位體積內(nèi)的分子數(shù)(分子密度),從宏觀上看由氣體的體積決定
六、飽和汽和飽和汽壓
1、飽和汽與飽和汽壓:
在單位時(shí)間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)等于從液面飛出去的分子數(shù),這時(shí)汽的密度不再增大,液體也不再減少,液體和汽之間達(dá)到了平衡狀態(tài),這種平衡叫做動(dòng)態(tài)平衡。我們把跟液體處于動(dòng)態(tài)平衡的汽叫做飽和汽,把沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的汽叫做未飽和汽。在一定溫度下,飽和汽的壓強(qiáng)一定,叫做飽和汽壓。未飽和汽的壓強(qiáng)小于飽和汽壓。
飽和汽壓影響因素:①與溫度有關(guān),溫度升高,飽和氣壓增大 ?②飽和汽壓與飽和汽的體積無(wú)關(guān)
3)空氣的濕度(1)空氣的絕對(duì)濕度:用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)來(lái)表示的濕度叫做空氣的絕對(duì)濕度。
(2)空氣的相對(duì)濕度:
相對(duì)濕度更能夠描述空氣的潮濕程度,影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受。
(3)干濕泡濕度計(jì):兩溫度計(jì)的示數(shù)差別越大,空氣的相對(duì)濕度越小。
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