高中物理選修3-3-3-5知識(shí)點(diǎn)整理

物理選修3-3知識(shí)點(diǎn)一、分子動(dòng)理論1、物質(zhì)是由大量分子組成的（1）單分子油膜法測(cè)量分子直徑（2）任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同 （3）對(duì)微觀(guān)量的估算分子的兩種模型：球形和立方體（固體液體通常看成球形，空氣分子占據(jù)空間看成立方體）利用阿伏伽德羅常數(shù)聯(lián)系宏觀(guān)量與微觀(guān)量a.分子質(zhì)量： b.分子體積：c分子數(shù)量：2、分子永不停息的做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散現(xiàn)象）（1）擴(kuò)散現(xiàn)象：不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，說(shuō)明了物質(zhì)分子在不停地運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還說(shuō)明分子間有間隙，溫度越高擴(kuò)散越快（2）布朗運(yùn)動(dòng)：它是懸浮在液體中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是在顯微鏡下觀(guān)察到的。布朗運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要特點(diǎn)：永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)；顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因：它是由于液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)固體微小顆粒各個(gè)方向撞擊的不均勻性造成。布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象都有力地說(shuō)明物體內(nèi)大量的分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。（3）熱運(yùn)動(dòng)：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，簡(jiǎn)稱(chēng)熱運(yùn)動(dòng)，溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈3、分子間的相互作用力分子之間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小。但是分子間斥力隨分子間距離加大而減小得更快些，如圖1中兩條虛線(xiàn)所示。分子間同時(shí)存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。在圖1圖象中實(shí)線(xiàn)曲線(xiàn)表示引力和斥力的合力(即分子力)隨距離變化的情況。當(dāng)兩個(gè)分子間距在圖象橫坐標(biāo)距離時(shí)，分子間的引力與斥力平衡，分子間作用力為零，的數(shù)量級(jí)為m，相當(dāng)于位置叫做平衡位置。當(dāng)分子距離的數(shù)量級(jí)大于m時(shí)，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計(jì)了4、溫度宏觀(guān)上的溫度表示物體的冷熱程度，微觀(guān)上的溫度是物體大量分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系：5、內(nèi)能分子勢(shì)能分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能，這就是分子勢(shì)能。分子勢(shì)能的大小與分子間距離有關(guān)，分子勢(shì)能的大小變化可通過(guò)宏觀(guān)量體積來(lái)反映。（時(shí)分子勢(shì)能最小）當(dāng)時(shí)，分子力為引力，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加當(dāng)時(shí)，分子力為斥力，當(dāng)r減少時(shí)，分子力做負(fù)功，分子是能增加物體的內(nèi)能物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內(nèi)能的。（理想氣體的內(nèi)能只取決于溫度）改變內(nèi)能的方式做功與熱傳遞在使物體內(nèi)能改變二、氣體6、氣體實(shí)驗(yàn)定律玻意耳定律（C為常量）等溫變化微觀(guān)解釋?zhuān)阂欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是一定的，在這種情況下，體積減少時(shí)，分子的密集程度增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。適用條件：壓強(qiáng)不太大，溫度不太低圖象表達(dá)：查理定律：（C為常量）等容變化 微觀(guān)解釋?zhuān)阂欢ㄙ|(zhì)量的氣體，體積保持不變時(shí)，分子的密集程度保持不變，在這種情況下，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。適用條件：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大圖象表達(dá)：蓋呂薩克定律：（C為常量）等壓變化微觀(guān)解釋?zhuān)阂欢ㄙ|(zhì)量的氣體，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，只有氣體的體積同時(shí)增大，使分子的密集程度減少，才能保持壓強(qiáng)不變適用條件：壓強(qiáng)不太大，溫度不太低 圖象表達(dá)：7、理想氣體 宏觀(guān)上：嚴(yán)格遵守三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的氣體，在常溫常壓下實(shí)驗(yàn)氣體可以看成理想氣體符號(hào)+外界對(duì)系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸熱系統(tǒng)內(nèi)能增加-系統(tǒng)對(duì)外界做功系統(tǒng)向外界放熱系統(tǒng)內(nèi)能減少 微觀(guān)上：分子間的作用力可以忽略不計(jì)，故一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，與體積無(wú)關(guān)理想氣體的方程：8、氣體壓強(qiáng)的微觀(guān)解釋 大量分子頻繁的撞擊器壁的結(jié)果 影響氣體壓強(qiáng)的因素：氣體的平均分子動(dòng)能（溫度）分子密集程度即單位體積內(nèi)的分子數(shù)（體積）三、物態(tài)和物態(tài)變化9、晶體：外觀(guān)上有規(guī)則的幾何外形，有確定的熔點(diǎn)，一些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性非晶體：外觀(guān)沒(méi)有規(guī)則的幾何外形，無(wú)確定的熔點(diǎn)，一些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體的主要依據(jù)是有無(wú)固定的熔點(diǎn)晶體與非晶體并不是絕對(duì)的，有些晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體（石英玻璃）10、單晶體 多晶體如果一個(gè)物體就是一個(gè)完整的晶體，如食鹽顆粒，這樣的晶體就是單晶體（單晶硅、單晶鍺）如果整個(gè)物體是由許多雜亂無(wú)章的小晶體排列而成，這樣的物體叫做多晶體，多晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何外形，但同單晶體一樣，仍有確定的熔點(diǎn)。11、表面張力 當(dāng)表面層的分子比液體內(nèi)部稀疏時(shí)，分子間距比內(nèi)部大，表面層的分子表現(xiàn)為引力。如露珠12、液晶 分子排列有序，各向異性，可自由移動(dòng)，位置無(wú)序，具有流動(dòng)性 各向異性：分子的排列從某個(gè)方向上看液晶分子排列是整齊的，從另一方向看去則是雜亂無(wú)章的13、改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞熱傳遞有三種不同的方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射這兩種方式改變系統(tǒng)的內(nèi)能是等效的區(qū)別：做功是系統(tǒng)內(nèi)能和其他形式能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化；熱傳遞是不同物體（或物體的不同部分）之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移14、熱力學(xué)第一定律表達(dá)式15、能量守恒定律能量既不會(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)移到另一物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量不變第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可制成是因?yàn)槠溥`背了熱力學(xué)第一定律第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可制成是因?yàn)槠溥`背了熱力學(xué)第二定律（一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行） 熵是分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度的定量量度，在絕熱過(guò)程或孤立系統(tǒng)中，熵是增加的。16、能量耗散 系統(tǒng)的內(nèi)能流散到周?chē)沫h(huán)境中，沒(méi)有辦法把這些內(nèi)能收集起來(lái)加以利用。選修3-5知識(shí)點(diǎn)1 沖量物體所受外力和外力作用時(shí)間的乘積；矢量；過(guò)程量；I=Ft；單位是Ns。2 動(dòng)量物體的質(zhì)量與速度的乘積；矢量；狀態(tài)量；p=mv；單位是kg m/s；1kg m/s=1 Ns。3 動(dòng)量守恒定律一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。4 動(dòng)量守恒定律成立的條件系統(tǒng)不受外力或者所受外力的矢量和為零；內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力；如果在某一方向上合外力為零，那么在該方向上系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。5 動(dòng)量定理合外力的沖量等于動(dòng)量的變化；I=mvmv6 碰撞物體間相互作用持續(xù)時(shí)間很短，而物體間相互作用力很大；系統(tǒng)動(dòng)量守恒。7 彈性碰撞如果碰撞過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)能損失很小，可以略去不計(jì)，這種碰撞叫做彈性碰撞。8 非彈性碰撞碰撞過(guò)程中需要計(jì)算損失的動(dòng)能的碰撞；如果兩物體碰撞后黏合在一起，這種碰撞損失的動(dòng)能最多，叫做完全非彈性碰撞。第二章 波粒二象性1 熱輻射一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫做熱輻射。2 黑體如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，這種物質(zhì)就是絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱(chēng)黑體。3 黑體輻射黑體輻射的電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布，只與黑體的溫度有關(guān)。4 黑體輻射規(guī)律一方面隨著溫度升高各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。5 能量子普朗克認(rèn)為振動(dòng)著的帶電粒子的能量只能是某一最小能量的整數(shù)倍，這個(gè)不可再分的最小能量值叫做能量子；并且=h，是電磁波的頻率，h為普朗克常量，h=6.6310Js；光子的能量為h。6 光電效應(yīng)照射到金屬表面的光使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象；逸出的電子稱(chēng)為光電子；電子脫離某種金屬所做功的最小值叫逸出功；光電子的最大初動(dòng)能E=hW；每種金屬都有發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和相應(yīng)的紅線(xiàn)波長(zhǎng)；光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大。7 康普頓效應(yīng)在研究電子對(duì)X射線(xiàn)的散射時(shí)發(fā)現(xiàn)有些散射波的波長(zhǎng)比入射波的波長(zhǎng)略大，康普頓認(rèn)為這是因?yàn)楣庾硬粌H有能量，還有動(dòng)量；說(shuō)明了光具有粒子性。8 光的波粒二象性光的波動(dòng)性和粒子性是光在不同條件下的具體表現(xiàn)，具有統(tǒng)一性；光子數(shù)量少時(shí)，粒子性強(qiáng)，數(shù)量多時(shí)，波動(dòng)性強(qiáng)；頻率高粒子性強(qiáng)，波長(zhǎng)大波動(dòng)性強(qiáng)。9 物質(zhì)波也叫德布羅意波；任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體都有一種波與之對(duì)應(yīng)，其波長(zhǎng)=；宏觀(guān)物體也存在波動(dòng)性，波長(zhǎng)很小。10 概率波光子在空間出現(xiàn)的可能性大小可以用波動(dòng)規(guī)律來(lái)描述；概率大的地方到達(dá)的光子就多，反之則少；光波實(shí)質(zhì)上是一種概率波。11 不確定關(guān)系也稱(chēng)作海森伯測(cè)不準(zhǔn)原理；以x表示粒子位置的不確定量，以p表示粒子在x方向上動(dòng)量的不確定量，那么xp。 第三章 原子物理1 電子的發(fā)現(xiàn)1897年，英國(guó)物理學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的棗糕式模型。2 粒子散射實(shí)驗(yàn)19091911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福用粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后基本上按原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)；提出了核式結(jié)構(gòu)模型。3 玻爾原子理論的三條假說(shuō)原子能量的量子化假說(shuō)，即原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，一種能量值對(duì)應(yīng)一種狀態(tài)，這些狀態(tài)叫做定態(tài)；原子能級(jí)的躍遷假說(shuō)，即原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，原子輻射或者吸收一定頻率的光子，光子的能量差由這兩種定態(tài)的能量差決定，h=EE；原子中電子運(yùn)動(dòng)軌道量子化假說(shuō)，即原子的不同能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)于電子的不同運(yùn)行軌道，電子可能的運(yùn)動(dòng)軌道是不連續(xù)的。4 能級(jí)在玻爾模型中，原子的可能狀態(tài)是不連續(xù)的，因此各狀態(tài)對(duì)應(yīng)的能量也是不連續(xù)的，這些能量值叫做能級(jí)；各狀態(tài)的標(biāo)號(hào)1、2、3叫做量子數(shù)，通常用n表示；能量最低的狀態(tài)叫做基態(tài)，其他狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)；基態(tài)和激發(fā)態(tài)的能量分別用E、E、E表示。5 氫原子能級(jí)E=13.6eV，E=3.4eV，E=1.51eV；滿(mǎn)足E=E（n=1，2，3，）。6 原子躍遷只發(fā)出或吸收特定頻率的光；可能直接躍遷或間接躍遷，兩種情況輻射或吸收的光子的頻率不同；一群處于n=k能級(jí)的氫原子向基態(tài)或較低激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，可能產(chǎn)生的光譜線(xiàn)條數(shù)N=。7 電離若想把處于某一定態(tài)上的原子的電子電離出去，就需要給原子一定的能量；如氫原子基態(tài)電子電離的電離能是13.6eV，只要等于或大于13.6eV的光子都能使基態(tài)的氫原子吸收而發(fā)生電離，入射光的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的自由電子的動(dòng)能越大。8 原子核的衰變天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，原子核放出粒子或粒子，放出后就變成新的原子核，這種變化稱(chēng)為原子核的衰變；原子核衰變前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。9 衰變XY+He；UTh+He。10 衰變XY+e；ThPa+e。11 衰變伴隨著衰變和衰變同時(shí)發(fā)生；放出光子流；不改變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)；實(shí)質(zhì)是當(dāng)放射性物質(zhì)發(fā)生衰變和衰變時(shí)，產(chǎn)生的某些新核由于具有過(guò)多的能量而處于高能級(jí)，在向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中放出射線(xiàn)。12 半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時(shí)間；大量原子核衰變遵循的規(guī)律；用符號(hào)表示；大小由放射性元素的原子核內(nèi)部的本身因素決定，跟原子所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。13 核反應(yīng)規(guī)律遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)中一般會(huì)有質(zhì)量虧損，從而釋放出核能，而原子核分解成質(zhì)子和中子時(shí)要吸收一定的能量；這兩種過(guò)程都遵循愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程。14 原子核的人工轉(zhuǎn)變1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：N+HeO+H1932年查德威克發(fā)現(xiàn)了中子：B