高三物理上学期(3-3)知识点(魔方格)

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2024年3月18日发(作者：)

高三物理上学期（3-3）知识点（魔方格）

一．分子动理论

1、物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是10

-10

m。

2、分子永不停息地做无规则热运动。

3、分子间存在着相互作用力。

阿伏伽德罗常数：1摩尔的任何物质含有的微粒数都相同，这个数的测量值N

A

=6.02×10

23

mol

-1

。是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理

量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。

分子热运动：物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把

扩散现象：

不同的物质互相接触时，可以彼此进入对方中去。温度越高，扩散越快。气体、液体和固

体都有扩散现象

分子的这种运动叫做热运动。扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。

布朗运动：

在显微镜下看到的悬浮在液体（或气体）中微小颗粒的无规则运动，是液体分子对微小颗

粒撞击作用的不平衡造成的，是液体分子永不停息地无规则运动的宏观反映。颗粒越小，

布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。

分子间的相互作用力：分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的是引力和斥力的合

力，叫做分子力。

1、当分子间距r＞r

0

时，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力；

2、当分子间距r＜r

0

时，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力；

3、当r=r

0

=10

-10

m时，引力等于斥力，合力=0，即分子力为零。

分子热运动的统计规律：

1、分子热运动的基本特征是永恒的运动与频繁的相互碰撞。

①无序性：某个分子的运动，是杂乱无章的，无序的；各个分子之间的运动也不相同，即

无序性；这正是热运动与机械运动的本质区别；

②统计性：但从大量分子的整体的角度看，存在一定的统计规律，即统计性。

2、统计方法

①宏观量：表征大量分子的整体特征的量。如温度、压强、热容等，是实验中能测得的量。

②微观量：表征大量分子的整体中个别分子特征的物理量。如某个分子的质量、速度、能

量等，在现代实验条件下是不能直接测得的量。

③分子热运动具有无序性与统计性，与机械运动有本质的区别，故不能简单应用力学定律

来解决分子热运动问题。必须兼顾两种特征，应用统计方法。气体动理论中，求出大量分

子的某些微观量的统计平均值，用它来解释实验中测的宏观量，故可从实测的宏观量了解

个别分子的真实性质。

3、偶然事件：大量出现不可预测的事件，多次重复观察同样的事件，可获得该偶然事件的

分布，从而得到其统计规律。

温度和温标：

1、平衡态和状态参量：在物理学中，通常把所研究的对象称为系统。用来描述系统状态的

物理量，叫做系统的状态参量。系统宏观性质不再随时间变化，这种情况下就说系统达到

了平衡态。

2、热平衡与温度：温度是表示物体冷热程度的物理量，反映了组成物体的大量分子的无规

则运动的激烈程度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。

3、温标：温度的数值表示法叫做温标。用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度；在国际单位

制中，常采用热力学温标表示的温度，叫热力学温度。热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关

系为：T＝t+273.15 K。

分子动能： 做热运动的分子具有动能，在热现象的研究中，单个分子的动能是无研究意义

的，重要的是分子热运动的平均动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。

分子势能：分子势能则是组成物质的分子间由于有相互作用力而具有由它们的相对位置决

定的势能。分子势能的大小与分子间的距离有关，即与物体的体积有关。分子势能的变化

与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是做负功有关。

1、当分子间的距离r＞r

0

时，分子间作用力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力

做负功，所以分子势能随分子间距离的增大而增大；

2、当分子间的距离r＜r

0

时，分子间作用力表现为斥力，随着分子间距离的减小，分子力

做负功，所以分子势能随分子间距离的减小而增大；

3、当分子间的距离r=r

0

时，分子间作用力合力为零，此时分子势能最小；

4、若取无穷远处（即分子间距r≥10r

0

时，此时分子间作用力可忽略不计）分子势能为零，

则分子势能Ep与分子间距r的关系图象如图所示。

物体的内能：

物体里所有的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。任何物体都有内能，物体的内能

跟物体的温度和体积有关。

实验：用油膜法估测分子的大小

1、实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积：先了解配好的油酸溶液的浓度，

再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积，由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V。

2、油膜面积的测量：油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，将油膜的形状用彩笔画在玻

璃板上；将玻璃板放在坐标纸上，以1cm边长的正方形为单位，用四舍五入的方法数出油膜

面积的数值S（以cm

2

为单位）。

3、由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直径的大小。

二．“热力学定律”

做功和内能：对内做功：外界对物体做功内能增加；对外做功：物体对外界做功内能减少。

其本质是其他形式的能和内能之间的相互转化。

热传递和内能：吸收热量物体的内能增加；放出热量物体的内能减少。其本质是物体间内

能的转移。

热力学第一定律：

1、内容：物体内能的增量（ΔU）等于外界对物体做的功（W）和物体吸收的热量（Q）的

总和。

2、表达式：W+Q=ΔU。

3、符号法则：外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功，W取负值；物体吸收热量，Q

取正值，物体放出热量，Q取负值；物体内能增加，ΔU取正值，物体内能减少，ΔU取负

值。

能量守恒定律、第一类永动机

1、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别的

形式，或者从一个转移到别的物体，在转化或转移过程中其总量不变。

2、第一类永动机不可能制成：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器被

称为第一类永动机。这种永动机是不可能制造成的，它违背了能量守恒定律。

能量守恒定律、第一类永动机

1、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别的

形式，或者从一个转移到别的物体，在转化或转移过程中其总量不变。

2、第一类永动机不可能制成：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器被

称为第一类永动机。这种永动机是不可能制造成的，它违背了能量守恒定律。

热力学第二定律

热力学第二定律的两种常见表述：

①不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；(

按热传导的方向性表述

)

②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。(

按机械能和内能转

化过程的方向性表述）

第二类永动机不可能制成：没有冷凝器，只有单一热源，并从这个单一热源吸收的热量，

可以全部用来做功，而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机。第二类永动机不可能制

成 (有序和无序)

热力学第二定律的微观意义：一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

，它虽然不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律。

热力学第三定律：热力学零度不可达到。

热机

1、热机是热力发动机的简称。能够持续不断地把燃料燃烧时所释放的能量转变成机械能的

装置，都叫做热机。

2、热机的工作原理：由内能通过做功转化为机械能（例：酒精燃烧，化学能转化为内能，

热量传给水，水沸腾将瓶塞顶出去，水蒸气的一部分内能转化为瓶塞的机械能）。

3、用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。

4、热机的种类包括有：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、燃气轮机、喷气发动机、火

箭发动机等。

本文标签： 分子物体运动内能温度