2020年高中物理选修3-35知识点整理

物理选修3-3知识点 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 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 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。

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。

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 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。(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 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 二、气体 6、气体实验定律 ①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 ②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 ③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 ①气体的平均分子动能(温度) ②分子密集程度即单位体积内的分子数(体积) 三、物态和物态变化 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 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 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) 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、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。

b.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。

c.相对湿度公式 13、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 14、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 15、热力学第一定律 ①表达式 16、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。

17、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知识点 1. 冲量 物体所受外力和外力作用时间的乘积;
矢量;
过程量;
IFt;
单位是Ns。

2. 动量 物体的质量与速度的乘积;
矢量;
状态量;
pmv;
单位是kg m/s;
1kg m/s1 Ns。

3. 动量守恒定律 一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。

4. 动量守恒定律成立的条件 系统不受外力或者所受外力的矢量和为零;
内力远大于外力;
如果在某一方向上合外力为零,那么在该方向上系统的动量守恒。

5. 动量定理 合外力的冲量等于动量的变化;
Imv-mv 6. 碰撞 物体间相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大;
系统动量守恒。

7. 弹性碰撞 如果碰撞过程中系统的动能损失很小,可以略去不计,这种碰撞叫做弹性碰撞。

8. 非弹性碰撞 碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞;
如果两物体碰撞后黏合在一起,这种碰撞损失的动能最多,叫做完全非弹性碰撞。

第17章 光电效应 波粒二象性 一、黑体辐射与能量子 1.黑体辐射的实验规律 ①一般材料的物体,辐射的电磁波除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关. ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关. a.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加. b.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动. 2.能量子 (1)定义普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子. (2)能量子的大小ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.6310-34 Js. 二、光电效应 1.光电效应现象 光电效应在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子. 2.光电效应实验规律 1每种金属都有一个极限频率. 2光子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大. 3光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是瞬时的. 4光电流的强度与入射光的强度成正比. 3.爱因斯坦光电效应方程 1光子说空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.6310-34 Js. 2光电效应方程Ek=hν-W0. 其中hν为入射光的能量,Ek为光电子的最大初动能,W0是金属的逸出功. 4.遏止电压与截止频率 1遏止电压使光电流减小到零的反向电压Uc. 2截止频率能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率又叫极限频率.不同的金属对应着不同的极限频率. 3逸出功电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功. 5.由Ek-ν图象如图可以得到的信息 1极限频率图线与ν轴交点的横坐标νc. 2逸出功图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值E=W0. 3普朗克常量图线的斜率k=h. 三、光的波粒二象性与物质波 1.光的波粒二象性 1光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性. 2光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性. 3光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性. 2.光的散射光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变的现象。

康普顿效应在研究电子对X射线的散射时发现有些散射波的波长比入射波的波长略大,康普顿认为这是因为光子不仅有能量,还有动量;
说明了光具有粒子性。

光子的动量由于光子的能量是h,由相对论知Emc,因此m,动量p。

3.物质波 1概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波. 2物质波也叫德布罗意波;
任何一个运动的物体都有一种波与之对应,其波长;
宏观物体也存在波动性,波长很小。p为运动物体的动量,h为普朗克常量. 电子衍射实验说明实物粒子具有波动性 第18章 原子结构 1、 原子结构 1. 电子的发现1897年,英国物理学家汤姆生研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的枣糕式模型。

2.原子的核式结构 (1)α粒子散射实验的结果 绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子的偏转超过了90,有的甚至被撞了回来,如图所示. (2)卢瑟福的原子核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的所有正电荷和几乎所有质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外绕核旋转. 二.光谱 氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。1885年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的4条谱线作了分析,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示 n3,4,5, 式中R叫做里德伯常量,这个公式成为巴尔末公式。

三、玻尔理论 1.定态原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量. 2.跃迁原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hν=Em-En.h是普朗克常量,h=6.6310-34 Js