高中物理选修3335知识点整理.docx

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高中物理选修3335知识点整理

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）任何物质含有的微粒数相同

（3）对微观量的估算

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）

利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量

a.分子质量：

b.分子体积：

c.分子数量：

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。

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。

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。

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距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，的数量级为m，相当于位置叫做平衡位置。

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。

热力学温度与摄氏温度的关系：

5、内能

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。

（时分子势能最小）

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

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）

改变内能的方式

做功与热传递在使物体内能改变

二．气体

6、气体实验定律

玻意耳定律：

（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：

查理定律：

（C为常量）→等容变化

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：

盖吕萨克定律：

（C为常量）→等压变化

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：

7、理想气体

宏观上：

严格遵守三个实验定律的气体，在常温常压下实验

气体可以看成理想气体

微观上：

分子间的作用力可以忽略不计，故一定质量的理想

气体的内能只与温度有关，与体积无关

理想气体的方程：

8、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：

气体的平均分子动能（温度）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

9、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

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

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）

10、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。

11、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

12、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

13、改变系统内能的两种方式：

做功和热传递

热传递有三种不同的方式：

热传导、热对流和热辐射

这两种方式改变系统的内能是等效的

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

14、热力学第一定律

表达式

符号

+

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

15、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。

16、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。

选修3—5考点汇编

一．动量动量守恒定律

1、动量：

可以从两个侧面对动量进行定义或解释：

①物体的质量跟其速度的乘积，叫做物体的动量。

②动量是物体机械运动的一种量度。

动量的表达式P=mv。

单位是.动量是矢量，其方向就是瞬时速度的方向。

因为速度是相对的，所以动量也是相对的。

2、动量守恒定律：

当系统不受外力作用或所受合外力为零，则系统的总动量守恒。

动量守恒定律根据实际情况有多种表达式，一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。

运用动量守恒定律要注意以下几个问题：

①动量守恒定律一般是针对物体系的，对单个物体谈动量守恒没有意义。

②对于某些特定的问题,例如碰撞、爆炸等，系统在一个非常短的时间内，系统内部各物体相互作用力，远比它们所受到外界作用力大，就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理,在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。

③计算动量时要涉及速度，这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的，一般取地面为参照物。

④动量是矢量，因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和，而不是代数和。

⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。

有时虽然系统所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量为零，那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。

⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。

只要系统不受外力或所受的合外力为零，那么系统内部各物体的相互作用，不论是万有引力、弹力、摩擦力，还是电力、磁力，动量守恒定律都适用。

系统内部各物体相互作用时，不论具有相同或相反的运动方向；在相互作用时不论是否直接接触；在相互作用后不论是粘在一起，还是分裂成碎块，动量守恒定律也都适用。

3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。

动量与动能的比较：

①动量是矢量,动能是标量。

②动量是用来描述机械运动互相转移的物理量而动能往往用来描述机械运动与其他运动（比如热、光、电等）相互转化的物理量。

比如完全非弹性碰撞过程研究机械运动转移——速度的变化可以用动量守恒，若要研究碰撞过程改变成内能的机械能则要用动能为损失去计算了。

所以动量和动能是从不同侧面反映和描述机械运动的物理量。

动量守恒定律与机械能守恒定律比较：

前者是矢量式，有广泛的适用范围，而后者是标量式其适用范围则要窄得多。

这些区别在使用中一定要注意。

4、碰撞：

两个物体相互作用时间极短，作用力又很大，其他作用相对很小，运动状态发生显著化的现象叫做碰撞。

以物体间碰撞形式区分，可以分为“对心碰撞”（正碰）,而物体碰前速度沿它们质心的连线；“非对心碰撞”——中学阶段不研究。

以物体碰撞前后两物体总动能是否变化区分，可以分为：

“弹性碰撞”。

碰撞前后物体系总动能守恒；“非弹性碰撞”，完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例，这种碰撞，物体在相碰后粘合在一起，动能损失最大。

各类碰撞都遵守动量守恒定律和能量守恒定律，不过在非弹性碰撞中，有一部分动能转变成了其他形式能量，因此动能不守恒了。

二．验证动量守恒定律（实验、探究）

【实验目的】研究在弹性碰撞的过程中，相互作用的物体系统动量守恒．

【实验原理】利用图2-1的装置验证碰撞中的动量守恒，让一个质量较大的球从斜槽上滚下来，跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞，两球均做平抛运动．由于下落高度相同，从而导致飞行时间相等，我们用它们平抛射程的大小代替其速度．小球的质量可以测出，速度也可间接地知道，如满足动量守恒式m1v1=m1v1＇+m2v2＇，则可验证动量守恒定律．

进一步分析可以知道，如果一个质量为m1，速度为v1的球与另一个质量为m2，速度为v2的球相碰撞，碰撞后两球的速度分别为v1＇和v2＇，则由动量守恒定律有：

m1v1=m1v1＇+m2v2＇.

【实验器材】两个小球（大小相等，质量不等）；斜槽；重锤线；白纸；复写纸；天平；刻度尺；圆规．

【实验步骤】

1.用天平分别称出两个小球的质量m1和m2；

2.按图2-1安装好斜槽，注意使其末端切线水平，并在地面适当的位置放上白纸和复写纸，并在白纸上记下重锤线所指的位置O点.

3.首先在不放被碰小球的前提下，让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下，重复数次，便可在复写纸上打出多个点，用圆规作出尽可能小的圆，将这些点包括在圆内，则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点如图2-2。

4.将被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球与被碰小球能发生正碰；

5.让入射小球由某一定高度从静止开始滚下，重复数次，使两球相碰，按照步骤（3）的办法求出入球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N；

6.过ON在纸上做一条直线，测出OM、OP、ON的长度；

7.将数据代入下列公式，验证公式两边数值是否相等（在实验误差允许的范围内）：

m1·OP=m1·OM+m2·ON

【注意事项】

1．“水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件．

2．测定两球速度的方法，是以它们做平抛运动的水平位移代表相应的速度．

3．斜槽末端必须水平，检验方法是将小球放在平轨道上任何位置，看其能否都保持静止状态．

4．入射球的质量应大于被碰球的质量．

5．入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下．方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板，小球靠着档板后放手释放小球．

6．实验过程中，实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变．

7．m1·OP=m1·OM+m2·ON式中相同的量取相同的单位即可．

【误差分析】

误差来源于实验操作中，两个小球没有达到水平正碰，一是斜槽不够水平，二是两球球心不在同一水平面上，给实验带来误差．每次静止释放入射小球的释放点越高，两球相碰时作用力就越大，动量守恒的误差就越小．应进行多次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差．

下列一些原因可能使实验产生误差：

1．若两球不能正碰，则误