高三物理3-3,3-4期末復習知識點

一、分子動理論

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V_A、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)（N_A＝6.02×10²³mol^－1） ??

（1）分子質(zhì)量：??

（2）分子體積：（對氣體，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10^-10m)

1球體模型．???直徑（固、液體一般用此模型）

油膜法估測分子大小：??—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(認為分子一個挨一個緊密排列)；

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規(guī)則運動

（1）擴散現(xiàn)象：不同物質(zhì)彼此進入對方的現(xiàn)象。溫度越高，擴散越快。直接說明了組成物體的分子總是不停地做無規(guī)則運動，溫度越高分子運動越劇烈。

（2）布朗運動：懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運動。

發(fā)生原因是固體微粒受到包圍微粒的液體分子無規(guī)則運動地撞擊的不平衡性造成的．因而間接說明了液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動．

①?布朗運動是固體微粒的運動而不是固體微粒中分子的無規(guī)則運動．

②布朗運動反映液體分子的無規(guī)則運動但不是液體分子的運動．

③課本中所示的布朗運動路線，不是固體微粒運動的軌跡．

④微粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高，布朗運動越明顯．

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，對于曲線注意兩個距離，即平衡距離r₀（約10^－10m）與10r₀。

（ⅰ）當分子間距離為r₀時，分子力為零。

（ⅱ）當分子間距r＞r₀時，引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力。當分子間距離由r₀增大時，分子力先增大后減小

（ⅲ）當分子間距r＜r₀時，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力。當分子間距離由r₀減小時，分子力不斷增大

二、溫度和內(nèi)能

1、統(tǒng)計規(guī)律：單個分子的運動都是不規(guī)則的、帶有偶然性的；大量分子的集體行為受到統(tǒng)計規(guī)律的支配。多數(shù)分子速率都在某個值附近，滿足“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律。

2、分子平均動能：物體內(nèi)所有分子動能的平均值。①溫度是分子平均動能大小的標志。

②溫度相同時任何物體的分子平均動能相等，但平均速率一般不等（分子質(zhì)量不同）．

3、分子勢能 (1)一般規(guī)定無窮遠處分子勢能為零，

(2)分子力做正功分子勢能減少，分子力做負功分子勢能增加。

(3)分子勢能與分子間距離r₀關(guān)系

①當r＞r₀時，r增大，分子力為引力，分子力做負功分子勢能增大。

②當r＞r₀時，r減小，分子力為斥力，分子力做負功分子勢能增大。

③當r=r₀（平衡距離）時，分子勢能最?。樨撝担?/span>

(3)決定分子勢能的因素：從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積有關(guān)。（注意體積增大，分子勢能不一定增大）

從微觀上看：分子勢能跟分子間距離r有關(guān)。

4、內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和 ?

（1）內(nèi)能是狀態(tài)量 ?????（2）內(nèi)能是宏觀量，只對大量分子組成的物體有意義，對個別分子無意義。

（3）物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量（分子數(shù)量）、溫度（分子平均動能）、體積（分子間勢能）決定，與物體的宏觀機械運動狀態(tài)無關(guān)．內(nèi)能與機械能沒有必然聯(lián)系．

三、熱力學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，實質(zhì)上是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移．

2、熱力學第一定律

(1)內(nèi)容：一般情況下，如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程，外界對物體做的功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)學表達式為：ΔU＝W+Q

?(3)符號法則：

(4)絕熱過程Q＝0，關(guān)鍵詞“絕熱材料”或“變化迅速”

(5)對理想氣體：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，氣體對外做功，W<0；v減小時，外界對氣體做功，W>0；③特例：如果是氣體向真空擴散，W＝0

3、能量守恒定律：

（1）能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。這就是能量守恒定律。?

（2）第一類永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功的機器。（違背能量守恒定律）

??4、熱力學第二定律

（1）熱傳導的方向性：熱傳導的過程可以自發(fā)地由高溫物體向低溫物體進行，但相反方向卻不能自發(fā)地進行，即熱傳導具有方向性，是一個不可逆過程。

（2）說明：①“自發(fā)地”過程就是在不受外來干擾的條件下進行的自然過程。

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”，就是要由外界對其做功才能完成。

（3）熱力學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①熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。其原理是熱機從高溫熱源吸收熱量Q₁，推動活塞做功W，然后向低溫熱源（冷凝器）釋放熱量Q₂。（工作條件：需要兩個熱源） ②由能量守恒定律可得：?Q₁=W+Q_2????③我們把熱機做的功和它從熱源吸收的熱量的比值叫做熱機效率，用η表示，即η= W?/ Q_1?????④熱機效率不可能達到100%

（5）第二類永動機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。

②第二類永動機不可能制成，不違反熱力學第一定律或能量守恒定律，違反熱力學第二定律。原因：盡管機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機械能而不引起其他變化；機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性。

（6）推廣：與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是不可逆的。例如；擴散、氣體向真空的膨脹、能量耗散。

（7）熵和熵增加原理

①熱力學第二定律微觀意義：一切自然過程總是沿著分子熱運動無序程度增大的方向進行。

②熵：衡量系統(tǒng)無序程度的物理量，系統(tǒng)越混亂，無序程度越高，熵值越大。

③熵增加原理：在孤立系統(tǒng)中，一切不可逆過程必然朝著熵增加的方向進行。熱力學第二定律也叫做熵增加原理。

（8）能量退降：在熵增加的同時，一切不可逆過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)化過程中，總伴隨著內(nèi)能的產(chǎn)生，分子無序程度增加，同時內(nèi)能耗散到周圍環(huán)境中，無法重新收集起來加以利用）

四、固體和液體

1、晶體和非晶體

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晶體達到熔點后由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化，分子間距離要加大。此時晶體要從外界吸收熱量來破壞晶體的點陣結(jié)構(gòu)，所以吸熱只是為了克服分子間的引力做功，只增加了分子的勢能。分子平均動能不變，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具有晶體的光學各向異性——在某個方向上看其分子排列比較整齊

②具有液體的流動性——從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的．

3、液體的表面張力現(xiàn)象和毛細現(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，在這個力作用下，液體表面有收縮到最小的趨勢，這個力就是表面張力。表面張力方向跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直．???????

（２）浸潤和不浸潤現(xiàn)象：

（３）毛細現(xiàn)象：對于一定液體和一定材質(zhì)的管壁，管的內(nèi)徑越細，毛細現(xiàn)象越明顯。

①管的內(nèi)徑越細，液體越高??②土壤鋤松，破壞毛細管，保存地下水分；壓緊土壤，毛細管變細，將水引上來

五、氣體實驗定律 ??理想氣體

（1）探究一定質(zhì)量理想氣體壓強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原點的直線（之所以原點附近為虛線，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對等容（壓）變化，如果橫軸物理量是攝氏溫度t，則交點坐標為－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?，與氣體的體積無關(guān)。

②對一定質(zhì)量的理想氣體，有（或） ???（為摩爾數(shù)）

（4）氣體壓強微觀解釋：大量氣體分子對器壁頻繁地碰撞產(chǎn)生的。壓強大小與氣體分子單位時間內(nèi)對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)，這時汽的密度不再增大，液體也不再減少，液體和汽之間達到了平衡狀態(tài)，這種平衡叫做動態(tài)平衡。我們把跟液體處于動態(tài)平衡的汽叫做飽和汽，把沒有達到飽和狀態(tài)的汽叫做未飽和汽。在一定溫度下，飽和汽的壓強一定，叫做飽和汽壓。未飽和汽的壓強小于飽和汽壓。

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關(guān)

3）空氣的濕度（1）空氣的絕對濕度：用空氣中所含水蒸氣的壓強來表示的濕度叫做空氣的絕對濕度。

（2）空氣的相對濕度：

相對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干爽與潮濕感受。

（3）干濕泡濕度計：兩溫度計的示數(shù)差別越大，空氣的相對濕度越小。

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