《IB模塊(物理)》ppt課件

1、IBIB模塊模塊( (物理物理) )1-21-2內(nèi)容內(nèi)容第一章第一章 分子動實(shí)際分子動實(shí)際 內(nèi)能內(nèi)能1. 1. 分子及其熱運(yùn)動分子及其熱運(yùn)動 2. 2.物體的內(nèi)能物體的內(nèi)能 3. 3. 固體與液體固體與液體 4. 4.氣體氣體第二章第二章 能量的守恒與耗散能量的守恒與耗散1.1.能量守恒定律能量守恒定律 2. 2.熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律3. 3. 熱機(jī)的任務(wù)原理熱機(jī)的任務(wù)原理 4. 4.熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律 5. 5. 有序、無序和熵有序、無序和熵第三章第三章 核能核能1.1.放射性的發(fā)現(xiàn)放射性的發(fā)現(xiàn) 2. 2.原子核的構(gòu)造原子核的構(gòu)造3.3.放射性衰變放射性衰變 4. 4. 裂

2、變和聚變裂變和聚變5.5.核能的利用核能的利用第四章第四章 能源的開發(fā)和利用能源的開發(fā)和利用1. 1. 熱機(jī)的開展和運(yùn)用熱機(jī)的開展和運(yùn)用2.2.電力和電信的開展與運(yùn)用電力和電信的開展與運(yùn)用3.3.新能源的開發(fā)新能源的開發(fā) 4. 4. 能源與可繼續(xù)開展能源與可繼續(xù)開展3-3內(nèi)容內(nèi)容第七章第七章 分子動實(shí)際分子動實(shí)際1.物體是由大量分子組成的物體是由大量分子組成的 2.分子的熱運(yùn)動分子的熱運(yùn)動 3.分子間的作用力分子間的作用力4.溫度和溫標(biāo)溫度和溫標(biāo) 5.內(nèi)能內(nèi)能第八章第八章 氣體氣體 1.氣體的等溫變化氣體的等溫變化2.氣體的等容變化和等壓變化氣體的等容變化和等壓變化3.理想氣體的形狀方程理想氣

3、體的形狀方程4.氣體熱景象的微觀意義氣體熱景象的微觀意義第十章第十章 熱力學(xué)定律熱力學(xué)定律1. 功和內(nèi)能功和內(nèi)能 2.熱和內(nèi)能熱和內(nèi)能3.熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律能量守恒定律4.熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律5. 熱力學(xué)第二定律的微觀解釋熱力學(xué)第二定律的微觀解釋6. 能源與可繼續(xù)開展能源與可繼續(xù)開展實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測分子的大小實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測分子的大小1. 分子的大小分子的大小(1)分子：組成物質(zhì)的原子、離子或分子：組成物質(zhì)的原子、離子或 分子的統(tǒng)稱，由于它們在分子的統(tǒng)稱，由于它們在 熱運(yùn)動中遵照一樣的規(guī)律熱運(yùn)動中遵照一樣的規(guī)律. (注：與化學(xué)中注：與化學(xué)中“分子的分子的 定

4、義有區(qū)別定義有區(qū)別)(2)物質(zhì)是由大量的分子組成。物質(zhì)是由大量的分子組成。(2)分子是很小的，普通分子直徑的分子是很小的，普通分子直徑的 數(shù)量級：數(shù)量級：10-10m.石墨外表原子排布圖石墨外表原子排布圖(3) 確定分子大小的方法確定分子大小的方法單分子油膜法單分子油膜法水水svd 原理：原理：普通分子的數(shù)量級為普通分子的數(shù)量級為10-10m思索？思索？1、如何獲得極小一滴油酸并測得它、如何獲得極小一滴油酸并測得它的體積？的體積？2、如何丈量油膜的面積？、如何丈量油膜的面積？2. 阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)NA: NA=6.021023mol-1(1)NA: 1摩爾任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相摩爾

5、任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相 同，這個(gè)常數(shù)叫阿伏加德羅常數(shù)同，這個(gè)常數(shù)叫阿伏加德羅常數(shù). NA是微觀世界的一個(gè)重要的常是微觀世界的一個(gè)重要的常 數(shù)，是聯(lián)絡(luò)微觀物理量和宏觀物數(shù)，是聯(lián)絡(luò)微觀物理量和宏觀物 理量的橋梁。理量的橋梁。微觀量：微觀量：單分子體積單分子體積V0單分子質(zhì)量單分子質(zhì)量m0分子的直徑分子的直徑d分子數(shù)分子數(shù)n(2) 宏觀量與微觀量宏觀量與微觀量宏觀量：宏觀量：物質(zhì)的體積物質(zhì)的體積V物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量m物質(zhì)的密度物質(zhì)的密度物質(zhì)的摩爾數(shù)物質(zhì)的摩爾數(shù)N物質(zhì)的摩爾質(zhì)量物質(zhì)的摩爾質(zhì)量mmol物質(zhì)的摩爾體積物質(zhì)的摩爾體積Vmolmolmolvmvm 0mmNNnA nmNmmA mol0(3)

6、宏觀量與微觀量的關(guān)系：宏觀量與微觀量的關(guān)系：nvNvvA mol0只適用于固體、液體只適用于固體、液體30dv 立方體模型立方體模型6234330ddv 球模型球模型 注：由于固體、液體分子間距較小注：由于固體、液體分子間距較小,可以為是一個(gè)個(gè)的小球，且是一個(gè)緊挨可以為是一個(gè)個(gè)的小球，且是一個(gè)緊挨一個(gè)陳列的，估算時(shí)，可忽略分子間的一個(gè)陳列的，估算時(shí)，可忽略分子間的空隙。而氣體分子間距很大，分子間空空隙。而氣體分子間距很大，分子間空隙不能忽略。所以以上第式不適用于隙不能忽略。所以以上第式不適用于氣體，由于這樣計(jì)算出來的是氣體分子氣體，由于這樣計(jì)算出來的是氣體分子所占的平均空間，它比分子真實(shí)的體積

7、所占的平均空間，它比分子真實(shí)的體積大得多。大得多。 估算分子直徑的數(shù)量級，普通建立估算分子直徑的數(shù)量級，普通建立兩種模型：球模型、立方體模型。球模兩種模型：球模型、立方體模型。球模型適用于估算固體和液體分子直徑大小型適用于估算固體和液體分子直徑大小;而立方體模型計(jì)算出來的是氣體分子間而立方體模型計(jì)算出來的是氣體分子間的平均間距。有時(shí)，也可把固體、液體的平均間距。有時(shí)，也可把固體、液體分子看成一個(gè)緊挨一分子看成一個(gè)緊挨一個(gè)的正方體來處置個(gè)的正方體來處置. 所所以以 從而簡化從而簡化計(jì)算。計(jì)算。,30vd dd1. 分散景象：不同的物質(zhì)相互接觸分散景象：不同的物質(zhì)相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對方的景象時(shí)彼此

8、進(jìn)入對方的景象. (1)物質(zhì)處于固態(tài)、液體和氣態(tài)時(shí)均物質(zhì)處于固態(tài)、液體和氣態(tài)時(shí)均能發(fā)生分散景象能發(fā)生分散景象, 且處于氣態(tài)時(shí)分散景象且處于氣態(tài)時(shí)分散景象最明顯。最明顯。二、分子的熱運(yùn)動二、分子的熱運(yùn)動(2)分散景象發(fā)生的顯著程度與溫度分散景象發(fā)生的顯著程度與溫度有關(guān)。溫度越高有關(guān)。溫度越高, 分散景象越明顯分散景象越明顯, 這闡這闡明明, 溫度越高溫度越高, 分子運(yùn)動越猛烈。分子運(yùn)動越猛烈。布朗運(yùn)動是怎樣產(chǎn)生的布朗運(yùn)動是怎樣產(chǎn)生的播放播放2. 布朗運(yùn)動布朗運(yùn)動 (1)懸浮在氣體或液體中的固體顆懸浮在氣體或液體中的固體顆粒不停地做無規(guī)那么的運(yùn)動叫做布朗運(yùn)粒不停地做無規(guī)那么的運(yùn)動叫做布朗運(yùn)動。動。

9、2. 布朗運(yùn)動布朗運(yùn)動 (1)懸浮在氣體或液體中的固體顆懸浮在氣體或液體中的固體顆粒不停地做無規(guī)那么的運(yùn)動叫做布朗運(yùn)粒不停地做無規(guī)那么的運(yùn)動叫做布朗運(yùn)動。動。 (2)布朗運(yùn)動產(chǎn)生的緣由布朗運(yùn)動產(chǎn)生的緣由: 大量液大量液體分子不停地撞擊固體顆粒，固體顆體分子不停地撞擊固體顆粒，固體顆粒遭到不平衡的撞擊，從而顯示出無粒遭到不平衡的撞擊，從而顯示出無規(guī)那么的運(yùn)動。規(guī)那么的運(yùn)動。 (4)布朗運(yùn)動的特點(diǎn)布朗運(yùn)動的特點(diǎn): 永不停息永不停息; 無規(guī)那么無規(guī)那么; 溫度越高溫度越高, 運(yùn)動越猛烈運(yùn)動越猛烈; 顆粒越小顆粒越小, 運(yùn)動越猛烈。運(yùn)動越猛烈。 (3)布朗運(yùn)動不是分子的無規(guī)那布朗運(yùn)動不是分子的無規(guī)那么

10、運(yùn)動，但卻反映了分子運(yùn)動的無么運(yùn)動，但卻反映了分子運(yùn)動的無規(guī)那么性。顯微鏡下的固體顆粒是規(guī)那么性。顯微鏡下的固體顆粒是由大量分子組成的，并不是固體分由大量分子組成的，并不是固體分子。子。 3. 熱運(yùn)動：由分散景象和布朗運(yùn)動熱運(yùn)動：由分散景象和布朗運(yùn)動這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)可闡明分子永不停息地做這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)可闡明分子永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動，且溫度越高越猛烈，所以，無規(guī)那么運(yùn)動，且溫度越高越猛烈，所以，分子的這種無規(guī)那么的運(yùn)動也叫熱運(yùn)動。分子的這種無規(guī)那么的運(yùn)動也叫熱運(yùn)動。4. 布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的關(guān)系：布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的關(guān)系： (1)對象不同：布朗運(yùn)動是固體小對象不同：布朗運(yùn)動是固體小顆粒的無規(guī)那么運(yùn)

11、動，而熱運(yùn)動是分顆粒的無規(guī)那么運(yùn)動，而熱運(yùn)動是分子的無規(guī)那么運(yùn)動。子的無規(guī)那么運(yùn)動。 (2)布朗運(yùn)動不是分子熱運(yùn)動，而布朗運(yùn)動不是分子熱運(yùn)動，而是分子熱運(yùn)動的反映。是分子熱運(yùn)動的反映。 (3)它們的特點(diǎn)是永不停息、無規(guī)它們的特點(diǎn)是永不停息、無規(guī)那么，溫度越高越猛烈。那么，溫度越高越猛烈。 例例1. 在較暗的房間里在較暗的房間里, 從射進(jìn)來的從射進(jìn)來的陽光中陽光中, 可以看到懸浮在空氣中的微?？梢钥吹綉腋≡诳諝庵械奈⒘Ｔ诓煌５剡\(yùn)動在不停地運(yùn)動, 這些微粒的運(yùn)動這些微粒的運(yùn)動( ) A. 是布朗運(yùn)動是布朗運(yùn)動 B. 不是布朗運(yùn)動不是布朗運(yùn)動 C. 是自在落體運(yùn)動是自在落體運(yùn)動 D. 是由氣流和重力

12、引起的運(yùn)動是由氣流和重力引起的運(yùn)動BD 例例2. 知銅的密度是知銅的密度是8.9103kg/m3，相對原子質(zhì)量相對原子質(zhì)量64，經(jīng)過估算可知每個(gè)銅，經(jīng)過估算可知每個(gè)銅原子所占的體積為原子所占的體積為( ) A. 710-6m3B. 110-29m3C. 110-26m3D. 810-24m3B 例例3. 只需知道以下哪一組物理量，就可只需知道以下哪一組物理量，就可以估算出氣體中分子間的平均間隔以估算出氣體中分子間的平均間隔? ( ) A. 阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量質(zhì)量和質(zhì)量 B. 阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和密度質(zhì)量和

13、密度 C. 阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的質(zhì)量阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的質(zhì)量和體積和體積 D. 該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量 B 例例3. 用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，配制的油酸酒精溶液的濃度為每配制的油酸酒精溶液的濃度為每5000ml溶液溶液中有純油酸中有純油酸2ml，用注射器測得，用注射器測得1ml上述溶液上述溶液有有60滴，把滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，等滴該溶液滴入盛水的淺盤里，等水面穩(wěn)定以后，用玻璃板放在淺盤上，在玻水面穩(wěn)定以后，用玻璃板放在淺盤上，在玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其外形和尺寸如右圖所璃板放在坐標(biāo)紙上，其外形和尺寸如右圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小格示，坐標(biāo)紙中正方形小格的邊長為的邊長為1cm，根據(jù)以上，根據(jù)以上數(shù)據(jù)和丈量結(jié)果，估測出數(shù)據(jù)和丈量結(jié)果，估測出油酸分子的大小是多少油酸分子的大小是多少? s = 831cm2= 83cm2=8.310-3m2解析：解析：(1)先數(shù)整數(shù)個(gè)小方格，再數(shù)缺乏先數(shù)整數(shù)個(gè)