人教版高中物理选修3-3：基本知识点总结

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选修 3-3 热学

一、分子动理论

1．物体是由大量分子组成的

(1)分子的大小

① 分子直径：数量级是 10－10 m；

② 分子质量：数量级是 10－26 kg；

③ 测量方法：油膜法．

(2)阿伏加德罗常数：1 mol 任何物质所含有的粒子数，NA＝6.02×1023 mol－1.

(3)微观量：分子体积 V0、分子直径 d、分子质量 m0.

(4)宏观量：物体的体积 V、摩尔体积 Vm、物体的质量 m、摩尔质量 M、物体的密度 ρ.

(5)关系：

①分子的质量：m0＝＝

②分子的体积：V0＝＝

③物体所含的分子数：N＝·NA＝·NA或N＝·NA＝·NA

(6)两种模型：

①球体模型直径为：d＝

②立方体模型边长为：d＝

2．分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动．

(1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中

进行．

(2)布朗运动：

① 定义：悬浮在液体(或气体)中的小颗粒的永不停息地无规则运动．

② 实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动．

③ 决定因素：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈．

(3)气体分子运动速率的统计分布：

① 同一温度下，大多数分子具有中等的速率；随温度升高，占总数比例最大的那些分子速率增大．

② 气体分子运动速率的“三个特点”

某个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动速率呈现统计规律，如图所示：横轴表示分子速率，纵轴

表示各速率的分子数占总分子数的百分比，图像有三个特点：

(1)“中间多，两头少”：同一温度下，特大或特小速率的分子数比例都较小，大多数分子具有中等的速

率．

(2)“图像向右偏移”：速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，

分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变．

(3)“面积不变”：图线与横轴所围面积都等于 1，不随温度改变．

二、内能

1．分子动能

(1)分子动能:分子热运动所具有的动能；

(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值．温度是分子平均动能的标志．

2．分子势能：由分子间相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有

关．

3．物体的内能

(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．

(2)决定因素：温度、体积和物质的量．

4．分子力

(1)分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥

力变化得较快．

(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系

分子力曲线与分子势能曲线：分子力 F、分子势能 Ep与分子间距离 r的关系图线如图所示(取无穷远处分子

势能 Ep＝0)：

(3)分子力、分子势能与分子间距离的关

系

① 当 r>r0时，分子力为引力，当 r增大

时，分子力做负功，分子势能增加．

②)当 r<r0时，分子力为斥力，当 r减小时，分子力做负功，分子势能增加．

③当r＝r0时，分子势能最小．

5．内能和热量的比较

内能热量

区别是状态量，状态确定系统的内能随之确定．一

个物体在不同的状态下有不同的内能

是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变

化过程中转移的能量

联系在只有热传递改变物体内能的情况下，物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或放出的热量

6．分析物体的内能问题应当明确以下四点

(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．

(2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物态有关系．

(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．

(4)温度是分子平均动能的标志，温度相同的任何物体，分子的平均动能相同.

三、温度

1．温度的意义

(1)宏观上，温度表示物体的冷热程度．

(2)微观上，温度是分子平均动能的标志．

2．两种温标

(1)摄氏温标 t：单位 ℃，把1个标准大气压下，水的冰点作为0 ℃，沸点为 100 ℃.

(2)热力学温标 T：单位K，把－273.15 ℃作为0 K．0 K 是绝对零度，低温极限，只能接近不能达到，所

以热力学温度无负值．

(3)两种温标的关系：T＝273.15＋t ΔT＝Δt

第二节　固体、液体和气体

一、固体

1．分类：固体分为晶体和非晶体两类．晶体分单晶体和多晶体．

2．晶体与非晶体的比较

单晶体多晶体非晶体

外形规则不规则不规则

熔点确定确定不确定

物理性质各向异性各向同性各向同性

典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香

形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态．同一物质可能以晶体和非晶

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