高中物理選修3-3-3-5知識點整理

物理選修3-3知識點一、分子動理論1、物質(zhì)是由大量分子組成的（1）單分子油膜法測量分子直徑（2）任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同 （3）對微觀量的估算分子的兩種模型：球形和立方體（固體液體通?？闯汕蛐危諝夥肿诱紦?jù)空間看成立方體）利用阿伏伽德羅常數(shù)聯(lián)系宏觀量與微觀量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規(guī)則的熱運動（布朗運動 擴散現(xiàn)象）（1）擴散現(xiàn)象：不同物質(zhì)能夠彼此進入對方的現(xiàn)象，說明了物質(zhì)分子在不停地運動，同時還說明分子間有間隙，溫度越高擴散越快（2）布朗運動：它是懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運動，是在顯微鏡下觀察到的。布朗運動的三個主要特點：永不停息地?zé)o規(guī)則運動；顆粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高，布朗運動越明顯。產(chǎn)生布朗運動的原因：它是由于液體分子無規(guī)則運動對固體微小顆粒各個方向撞擊的不均勻性造成。布朗運動間接地反映了液體分子的無規(guī)則運動，布朗運動、擴散現(xiàn)象都有力地說明物體內(nèi)大量的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動。（3）熱運動：分子的無規(guī)則運動與溫度有關(guān)，簡稱熱運動，溫度越高，運動越劇烈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中兩條虛線所示。分子間同時存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。在圖1圖象中實線曲線表示引力和斥力的合力(即分子力)隨距離變化的情況。當(dāng)兩個分子間距在圖象橫坐標(biāo)距離時，分子間的引力與斥力平衡，分子間作用力為零，的數(shù)量級為m，相當(dāng)于位置叫做平衡位置。當(dāng)分子距離的數(shù)量級大于m時，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計了4、溫度宏觀上的溫度表示物體的冷熱程度，微觀上的溫度是物體大量分子熱運動平均動能的標(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位置決定的勢能，這就是分子勢能。分子勢能的大小與分子間距離有關(guān)，分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。（時分子勢能最?。┊?dāng)時，分子力為引力，當(dāng)r增大時，分子力做負功，分子勢能增加當(dāng)時，分子力為斥力，當(dāng)r減少時，分子力做負功，分子是能增加物體的內(nèi)能物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運動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、氣體實驗定律玻意耳定律（C為常量）等溫變化微觀解釋：一定質(zhì)量的理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的，在這種情況下，體積減少時，分子的密集程度增大，氣體的壓強就增大。適用條件：壓強不太大，溫度不太低圖象表達：查理定律：（C為常量）等容變化 微觀解釋：一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變，在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強就增大。適用條件：溫度不太低，壓強不太大圖象表達：蓋呂薩克定律：（C為常量）等壓變化微觀解釋：一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大，只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減少，才能保持壓強不變適用條件：壓強不太大，溫度不太低 圖象表達：7、理想氣體 宏觀上：嚴格遵守三個實驗定律的氣體，在常溫常壓下實驗氣體可以看成理想氣體符號+外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸熱系統(tǒng)內(nèi)能增加-系統(tǒng)對外界做功系統(tǒng)向外界放熱系統(tǒng)內(nèi)能減少 微觀上：分子間的作用力可以忽略不計，故一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)理想氣體的方程：8、氣體壓強的微觀解釋 大量分子頻繁的撞擊器壁的結(jié)果 影響氣體壓強的因素：氣體的平均分子動能（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：外觀上有規(guī)則的幾何外形，有確定的熔點，一些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性非晶體：外觀沒有規(guī)則的幾何外形，無確定的熔點，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)是有無固定的熔點晶體與非晶體并不是絕對的，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 多晶體如果一個物體就是一個完整的晶體，如食鹽顆粒，這樣的晶體就是單晶體（單晶硅、單晶鍺）如果整個物體是由許多雜亂無章的小晶體排列而成，這樣的物體叫做多晶體，多晶體沒有規(guī)則的幾何外形，但同單晶體一樣，仍有確定的熔點。11、表面張力 當(dāng)表面層的分子比液體內(nèi)部稀疏時，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，位置無序，具有流動性 各向異性：分子的排列從某個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)第一定律表達式15、能量守恒定律能量既不會憑空產(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)移到另一物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變第一類永動機不可制成是因為其違背了熱力學(xué)第一定律第二類永動機不可制成是因為其違背了熱力學(xué)第二定律（一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行） 熵是分子熱運動無序程度的定量量度，在絕熱過程或孤立系統(tǒng)中，熵是增加的。16、能量耗散 系統(tǒng)的內(nèi)能流散到周圍的環(huán)境中，沒有辦法把這些內(nèi)能收集起來加以利用。選修3-5知識點1 沖量物體所受外力和外力作用時間的乘積；矢量；過程量；I=Ft；單位是Ns。2 動量物體的質(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 動量守恒定律一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。4 動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)的動量守恒。5 動量定理合外力的沖量等于動量的變化；I=mvmv6 碰撞物體間相互作用持續(xù)時間很短，而物體間相互作用力很大；系統(tǒng)動量守恒。7 彈性碰撞如果碰撞過程中系統(tǒng)的動能損失很小，可以略去不計，這種碰撞叫做彈性碰撞。8 非彈性碰撞碰撞過程中需要計算損失的動能的碰撞；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的電磁波而不發(fā)生反射，這種物質(zhì)就是絕對黑體，簡稱黑體。3 黑體輻射黑體輻射的電磁波的強度按波長分布，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的輻射強度都有增加，另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。5 能量子普朗克認為振動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)的紅線波長；光電子的最大初動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X射線的散射時發(fā)現(xiàn)有些散射波的波長比入射波的波長略大，康普頓認為這是因為光子不僅有能量，還有動量；說明了光具有粒子性。8 光的波粒二象性光的波動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，粒子性強，數(shù)量多時，波動性強；頻率高粒子性強，波長大波動性強。9 物質(zhì)波也叫德布羅意波；任何一個運動的物體都有一種波與之對應(yīng)，其波長=；宏觀物體也存在波動性，波長很小。10 概率波光子在空間出現(xiàn)的可能性大小可以用波動規(guī)律來描述；概率大的地方到達的光子就多，反之則少；光波實質(zhì)上是一種概率波。11 不確定關(guān)系也稱作海森伯測不準(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 粒子散射實驗19091911年，英國物理學(xué)家盧瑟福用粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后基本上按原來的方向前進，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原子能量的量子化假說，即原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，一種能量值對應(yīng)一種狀態(tài)，這些狀態(tài)叫做定態(tài)；原子能級的躍遷假說，即原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，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；原子中電子運動軌道量子化假說，即原子的不同能量狀態(tài)對應(yīng)于電子的不同運行軌道，電子可能的運動軌道是不連續(xù)的。4 能級在玻爾模型中，原子的可能狀態(tài)是不連續(xù)的，因此各狀態(tài)對應(yīng)的能量也是不連續(xù)的，這些能量值叫做能級；各狀態(tài)的標(biāo)號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E=13.6eV，E=3.4eV，E=1.51eV；滿足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能級的氫原子向基態(tài)或較低激發(fā)態(tài)躍遷時，可能產(chǎn)生的光譜線條數(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)生的自由電子的動能越大。8 原子核的衰變天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復(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發(fā)生；放出光子流；不改變原子核的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)；實質(zhì)是當(dāng)放射性物質(zhì)發(fā)生衰變和衰變時，產(chǎn)生的某些新核由于具有過多的能量而處于高能級，在向低能級躍遷的過程中放出射線。12 半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間；大量原子核衰變遵循的規(guī)律；用符號表示；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)子和中子時要吸收一定的能量；這兩種過程都遵循愛因斯坦質(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