高中物理3-3熱學(xué)知識(shí)點(diǎn)歸納(全面、很好)教學(xué)內(nèi)容

1、高 中 物 理 3- 3 熱 學(xué) 知識(shí) 點(diǎn) 歸 納 ( 全 面 、 很 好 )精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除選修 3-3 熱學(xué)知識(shí)點(diǎn)歸納一、分子運(yùn)動(dòng)論1. 物質(zhì)是由大量分子組成的（1）分子體積分子體積很小，它的直徑數(shù)量級(jí)是（2）分子質(zhì)量分子質(zhì)量很小，一般分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是（3）阿伏伽德羅常數(shù)（宏觀世界與微觀世界的橋梁） 1摩爾的任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同，這個(gè)數(shù)的測(cè)量值：設(shè)微觀量為：分子體積v0、分子直徑 d、分子質(zhì)量 m ；宏觀量為：物質(zhì)體積v、摩爾體積 v1、物質(zhì)質(zhì)量 m 、摩爾質(zhì)量 、物質(zhì)密度分子質(zhì)量：分子體積 :（對(duì)氣體， v0應(yīng)為氣體分子平均占據(jù)的空間大?。┓肿又睆?:

2、球體模型 : vdn3a)2(34303a6=6=vnvd（固體、 液體一般用此模型）立方體模型 :30=vd（氣體一般用此模型）（對(duì)氣體，d 理解為相鄰分子間的平均距離）精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除分子的數(shù)量a1a1aanvvnvmnvnmn2. 分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)（1）分子永不停息做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)：擴(kuò)散現(xiàn)象和布郎運(yùn)動(dòng)。（2）布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體（或氣體）中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)不是分子本身的運(yùn)動(dòng)，但它間接地反映了液體（氣體）分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。（3）實(shí)驗(yàn)中畫(huà)出的布朗運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)的折線(xiàn)，不是微粒運(yùn)動(dòng)的真實(shí)軌跡。因?yàn)閳D中的每一段折線(xiàn)，是每隔30s

3、時(shí)間觀察到的微粒位置的連線(xiàn)，就是在這短短的 30s 內(nèi)，小顆粒的運(yùn)動(dòng)也是極不規(guī)則的。（4）布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因大量液體分子（或氣體）永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)懸浮在其中的微粒撞擊作用的不平衡性是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因。簡(jiǎn)言之：液體（或氣體）分子永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因。（5）影響布朗運(yùn)動(dòng)激烈程度的因素固體微粒越小，溫度越高，固體微粒周?chē)囊后w分子運(yùn)動(dòng)越不規(guī)則，對(duì)微粒碰撞的不平衡性越強(qiáng)，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。（6）能在液體（或氣體）中做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒都是很小的，一般數(shù)量級(jí)在，這種微粒肉眼是看不到的，必須借助于顯微鏡。3. 分子間存在著相互作用力精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除（

4、1）分子間的引力和斥力同時(shí)存在，實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的分子力是分子引力和斥力的合力。分子間的引力和斥力只與分子間距離( 相對(duì)位置 ) 有關(guān)，與分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。（2）分子間的引力和斥力都隨分子間的距離r 的增大而減小，隨分子間的距離 r 的減小而增大，但斥力的變化比引力的變化快。（3）分子力 f 和距離 r 的關(guān)系如下圖（注：上圖中01rr：數(shù)量級(jí)m1010）4. 物體的內(nèi)能(1) 做熱運(yùn)動(dòng)的分子具有的動(dòng)能叫分子動(dòng)能。溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。(2) 由分子間相對(duì)位置決定的勢(shì)能叫分子勢(shì)能。分子力做正功時(shí)分子勢(shì)能減小；分子 力作負(fù)功時(shí)分子勢(shì)能增大。當(dāng) r=r0即分子處于平衡位置時(shí)分子勢(shì)能最

5、精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除小。不論 r 從 r0增大還是減小，分子勢(shì)能都將增大。如果以分子間距離為無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì) 能為零，則分子勢(shì)能隨分子間距離而變的圖象如上圖。(3) 物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積及物質(zhì)的量都有關(guān)系，定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)。(4) 內(nèi)能與機(jī)械能：運(yùn)動(dòng)形式不同，內(nèi)能對(duì)應(yīng)分子的熱運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能對(duì)于物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。物體的內(nèi)能和機(jī)械能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。二、固體1晶體和非晶體（1）在外形上，晶體具有確定的幾何形狀，而非晶體則沒(méi)有。（2）在物理性質(zhì)上，晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的。

6、（3）晶體具有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)。（4）晶體和非晶體并不是絕對(duì)的，它們?cè)谝欢l件下可以相互轉(zhuǎn)化。例如把晶體硫加熱熔化（溫度不超過(guò)300）后再倒進(jìn)冷水中，會(huì)變成柔軟的非晶體硫，再過(guò)一段時(shí)間又會(huì)轉(zhuǎn)化為晶體硫。 2 多晶體和單晶體單個(gè)的晶體顆粒是單晶體，由單晶體雜亂無(wú)章地組合在一起是多晶體。多晶體具有各向同性。 3 晶體的各向異性及其微觀解釋精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除在物理性質(zhì)上，晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的。通常所說(shuō)的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、光的折射性能等。晶體的各向異性是指晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，也就是沿不同方向去測(cè)試晶體的

7、物理性能時(shí)測(cè)量結(jié)果不同。需要注意的是，晶體具有各向異性，并不是說(shuō)每一種晶體都能在各物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性，在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同導(dǎo)致晶體具有各向異性。4. 晶體與非晶體、單晶體與單晶體的比較三、液體1. 液體的微觀結(jié)構(gòu)及物理特性（1）從宏觀看因?yàn)橐后w介于氣體和固體之間，所以液體既像固體具有一定的體積，不易壓縮，又像氣體沒(méi)有形狀，具有流動(dòng)性。（2）從微觀看有如下特點(diǎn)液體分子密集在一起，具有體積不易壓縮；精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除分子間距接近固體分子，相互作用力很大；液體分子在很小的區(qū)域內(nèi)有規(guī)則排列，此區(qū)域是暫時(shí)形成的，邊界和大小隨時(shí)改變，

8、并且雜亂無(wú)章排列，因而液體表現(xiàn)出各向同性；液體分子的熱運(yùn)動(dòng)雖然與固體分子類(lèi)似，但無(wú)長(zhǎng)期固定的平衡位置，可在液體中移動(dòng)，因而顯示出流動(dòng)性，且擴(kuò)散比固體快。2液體的表面張力如果在液體表面任意畫(huà)一條線(xiàn)，線(xiàn)兩側(cè)的液體之間的作用力是引力，它的作用是使液體面繃緊，所以叫液體的表面張力。特別提醒：表面張力使液體自動(dòng)收縮，由于有表面張力的作用，液體表面有收縮到最小的趨勢(shì)，表面張力的方向跟液面相切。表面張力的形成原因是表面層（液體跟空氣接觸的一個(gè)薄層）中分子間距離大，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。表面張力的大小除了跟邊界線(xiàn)長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟液體的種類(lèi)、溫度有關(guān)。四、液晶1液晶的物理性質(zhì)液晶具有液體的流動(dòng)性，又具有晶

9、體的光學(xué)各向異性。 2 液晶分子的排列特點(diǎn)液晶分子的位置無(wú)序使它像液體，但排列是有序使它像晶體。3液晶的光學(xué)性質(zhì)對(duì)外界條件的變化反應(yīng)敏捷精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除液晶分子的排列是不穩(wěn)定的，外界條件和微小變動(dòng)都會(huì)引起液晶分子排列的變化，因而改變液晶的某些性質(zhì)，例如溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異等，都可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì)。如計(jì)算器的顯示屏，外加電壓液晶由透明狀態(tài)變?yōu)榛鞚釥顟B(tài)。五、氣體1. 氣體的狀態(tài)參量（1）溫度：溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度；在微觀上是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制中的基本量之一，符號(hào)t，單位 k（開(kāi)爾文）；攝氏溫度是導(dǎo)出單位，符號(hào)t

10、 ，單位（攝氏度）。關(guān)系是t =t- t0，其中t0=273.15k 兩種溫度間的關(guān)系可以表示為：t = t +273.15k和 t = t ，要注意兩種單位制下每一度的間隔是相同的。0k是低溫的極限，它表示所有分子都停止了熱運(yùn)動(dòng)?？梢詿o(wú)限接近，但永遠(yuǎn)不能達(dá)到。氣體分子速率分布曲線(xiàn)精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除圖像表示：擁有不同速率的氣體分子在總分子數(shù)中所占的百分比。圖像下面積可表示為分子總數(shù)。特點(diǎn)：同一溫度下，分子總呈“中間多兩頭少 ”的分布特點(diǎn)，即速率處中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比較小；溫度越高，速率大的分子增多；曲線(xiàn)極大值處所對(duì)應(yīng)的速率值向速率增大

11、的方向移動(dòng)，曲線(xiàn)將拉寬，高度降低，變得平坦。（2）體積 : 氣體總是充滿(mǎn)它所在的容器，所以氣體的體積總是等于盛裝氣體的容器的容積。（3）壓強(qiáng) : 氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的。（4）氣體壓強(qiáng)的微觀意義：大量做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的氣體分子對(duì)器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強(qiáng)。單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力。所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。（5）決定氣體壓強(qiáng)大小的因素：微觀因素：氣體壓強(qiáng)由氣體分子的密集程度和平均動(dòng)能決定：a、氣體分子的密集程度（即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)

12、目）越大，在單位時(shí)間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就越多；b、氣體的溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能變大，每個(gè)氣體分子與器壁的碰撞（可視為彈性碰撞）給器壁的沖力就大；從另一方面講，氣體分子的平均速率大，在單位時(shí)間里撞擊器壁的次數(shù)就多，累計(jì)沖力就大。宏觀因素：氣體的體積增大，分子的密集程度變小。在此情況下，如溫度不變，氣體壓強(qiáng)減??；如溫度降低，氣體壓強(qiáng)進(jìn)一步減小；如溫度升高，則氣體精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除壓強(qiáng)可能不變，可能變化，由氣體的體積變化和溫度變化兩個(gè)因素哪一個(gè)起主導(dǎo)地位來(lái)定。2氣體實(shí)驗(yàn)定律（1）等溫變化 - 玻意耳定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p

13、與體積 v成反比。公式：或或（常量）（2）等容變化 - 查理定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p 與熱力學(xué)溫度t成正比。公式：或或（常量）（3）等壓變化 - 蓋呂薩克定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，體積v與熱力學(xué)溫度t成正比。公式：或或（常量）3對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋?zhuān)?）玻意耳定律的微觀解釋一定質(zhì)量的理想氣體，分子的總數(shù)是一定的，在溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能保持不變，氣體的體積減小到原來(lái)的幾分之一，氣體的密集程度就增大精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除到原來(lái)的幾倍，因此壓強(qiáng)就增大到原來(lái)的幾倍，反之亦然，所以氣體的壓強(qiáng)與體積成反比。（2）查

14、理定律的微觀解釋一定質(zhì)量的理想氣體，說(shuō)明氣體總分子數(shù)n不變；氣體體積 v不變，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變；當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，說(shuō)明分子的平均動(dòng)能增大，則單位時(shí)間內(nèi)跟器壁單位面積上碰撞的分子數(shù)增多，且每次碰撞器壁產(chǎn)生的平均沖力增大，因此氣體壓強(qiáng)p 將增大。（3）蓋呂薩克定律的微觀解釋一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大；要保持壓強(qiáng)不變，必須減小單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)，即增大氣體的體積。4. 理想氣體狀態(tài)方程：一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：公式：tpv=恒量或222111tvptvp（含密度式：222111tptp）注意：計(jì)算時(shí)公式兩邊t 必須統(tǒng)一為熱力學(xué)溫度單位, 其它兩邊單位相同即

15、可。5.* 克拉珀龍方程：rtmnrtpv (r 為普適氣體恒量， n 為摩爾數(shù)）六、熱力學(xué)定律1. 熱力學(xué)第零定律（熱平衡定律）：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡2.熱力學(xué)第一定律： ew+q能的轉(zhuǎn)化守恒定律第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)（違反能量守恒定律）不可能制成. 精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除(1) 做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。也就是說(shuō)，做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。但從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)看又是有區(qū)別的：做功是其他能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，功是內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度；而熱傳遞是內(nèi)能間的轉(zhuǎn)移，熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度。(2) 符號(hào)法則：體積增大 ,

16、 氣體對(duì)外做功 ,w為“一”；體積減小 , 外界對(duì)氣體做功,w為“ +”。氣體從外界吸熱 ,q 為“ +”；氣體對(duì)外界放熱,q 為“一”。溫度升高 , 內(nèi)能增量e是取“ +”；溫度降低 , 內(nèi)能減少，e取“一”。(3) 三種特殊情況：等溫變化e=0，即 w+q=0 絕熱膨脹或壓縮： q=0即 w= e 等容變化： w=0 ，q= e (4) 由圖線(xiàn)討論理想氣體的功、熱量和內(nèi)能等溫線(xiàn)（雙曲線(xiàn)）：一定質(zhì)量的理想氣體， ab，等溫降壓膨脹，內(nèi)能不變，吸熱等于對(duì)外做功。 bc，等容升溫升壓，不做功，吸熱等于內(nèi)能增加。 ca，等壓降溫收縮，外界做功和放熱等于內(nèi)能減少。圖像下面積表示做功：體積增大氣體對(duì)外

17、做功，體積減小外界對(duì)氣體做功p v t1t2a c b o 精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除等容線(xiàn)（過(guò) 0k點(diǎn)直線(xiàn)或通過(guò) t 軸上一 273.15的直線(xiàn)）：一定質(zhì)量的理想氣體， ab，等溫降壓膨脹，內(nèi)能不變，吸熱等于對(duì)外做功。 bc，等容升溫升壓，不做功，吸熱等于內(nèi)能增加。 ca，等壓降溫收縮，外界做功和放熱等于內(nèi)能減少。等壓線(xiàn)（過(guò) 0k點(diǎn)直線(xiàn)或通過(guò) t 軸上一 273.15的直線(xiàn)）：一定質(zhì)量的理想氣體， ab，等溫升壓收縮，內(nèi)能不變，外界做功等于放熱。 bc，等壓升溫膨脹，吸熱和對(duì)外做功等于內(nèi)能增加。 ca，等容降溫降壓，不做功，內(nèi)能減少等于放熱。3. 熱學(xué)第二定律（1）第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成（滿(mǎn)足能量守恒定律，但違反熱力學(xué)第二定律）實(shí)質(zhì):涉及熱現(xiàn)象 (自然界中 )的宏觀過(guò)程都具有方向性,是不可逆的（2）熱傳遞方向表述 (克勞修斯表述 )：p t p a c b v2v1v t p a c b p2p1精品文檔收