1、优质文档优质文档选修 3-3考点 知识清单分子动理论的基本观点 物质是由大量分子组成的.分子是很小的,分子直径的数量级是10 -10 m. 分子永不停息地做无规则运动.扩散现象、布朗运动都是证明. 分子间存在着相互作用的引力和斥力.如图所示.阿伏加德罗常数 1 mol任何物质都含有的相同粒子数,即阿伏加德罗常数N A=6.021023 mol-1. 阿伏加德罗常数是联系宏观量(物体的体积V、摩尔体积V mol、物体的质量m、摩尔质量M、物质的密度等)与微观量(分子体积V 0、分子的直径d、分子的质量m 0等)的桥梁.用油膜法估测分子的大小(实验、探究) 油酸酒精溶液配制好后,不要长时间放置,以
2、免造成溶液浓度改变,产生误差;油酸酒精溶液的浓度以小于0.001 为宜. 待测油酸液面扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓.优质文档优质文档 要从盘的中央加痱子粉或细石膏粉,粉微粒会自动扩散至均匀.布朗运动 悬浮在液体(或气体)中的微粒做的无规则运动叫做布朗运动. 布朗运动既不是固体分子的运动,也不是液体分子的运动,而是分子无规则运动的反映. 特点:永不停息;无规则;颗粒越小,现象越明显;温度越高,运动越激烈. 产生的原因是周围液体(或气体)分子无规则热运动撞击的不平衡.分子热运动速率的统计分布规律 气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等. 大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)两头
3、少(速率大或小的分子数目少)的规律.如图所示. 当温度升高时,“中间多”的这一“高峰” 向速率大的一方移动,即速率大的分子数目增多,速率小的分子数目减少,分子的平均速率增大,分子的热运动更剧烈. 注意:单个或少量分子的运动是“个别行为”,具有不确定性;大量分子运动是“集体行为” ,具有规律性即遵守统计规律.温度和内能 温度是分子热运动平均动能的标志,即T=a Ek.温度越高,分子的平均动能越大.温度不变时,某个分子的动能是不断变化的,但分子平均动能是不变优质文档优质文档的. 热力学温度与摄氏温度的关系:T=t+273.15 K. 内能指物体中所有分子做热运动所具有的动能和分子势能的总和. 分子
4、势能是分子间由分子力和分子间的相对位置决定的势能,如图所示.宏观上,分子势能的大小与体积有关;微观上,分子势能与分子之间的相对位置有关. 所有分子热运动的动能=分子总数分子的平均动能 Ek,注意,研究某个分子的动能是不可能且无意义的. 内能是针对宏观物体而言的,不存在某个分子内能的说法.内能跟物体的机械运动状态无关.晶体和非晶体 晶体的微观结构 外形:单晶体是规则的,多晶体和非晶体是不规则的. 熔点:单晶体和多晶体是确定的,非晶体是不确定的. 物理性质:单晶体各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性.多晶体和非晶体是各向同性的. 原子排列:单晶体和多晶体是有规则的,但多晶体每个晶粒间的
5、排列是优质文档优质文档无规则的;非晶体是无规则的. 形成与转化:同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体;在一定条件下,晶体可以变为非晶体,非晶体也可以变为晶体. 在各种晶体中,分子(或原子、离子)形成一个有规则的、周期排列的结构,称为晶体的点阵结构. 晶体沿不同方向上物质微粒的排列情况不同,具有各向异性.微粒被相互的作用力约束在一定的位置上,微粒在各自的平衡位置附近做微小的振动. 同一物质在不同条件下能够生成不同的晶体,因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布,因而物理性质可能不同.液晶 液晶像液体一样具有流动性,是一种介于固体和液体之间的中间态物质. 物理性质:具有液体的流动性
6、,具有晶体的光学各向异性,在某个方向看其分子排列比较整齐,但从另一个方向看,分子的排列是杂乱无章的. 液晶的分子结构:分子位置的有序性丧失,与液体中大体相同的方式自由地来回运动,但仍倾向于保持在固体中确定的取向,分子排列在液晶中的有序性介于固体和液体之间.液体的表面 液体的表面张力是液面各部分间的相互吸引的力,使液面具有收缩的趋优质文档优质文档张力 势. 表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直. 液体表面张力的成因:液体表面层中的分子要比液体内部稀疏些.气体实验规律 等温变化玻意耳定律:p 1V1=p2V2或pV=C(常量) 等容变化查理定律:12p=T或 =C;推论式p=1pTT. 等
7、压变化盖吕萨克定律:12V= 或 =C;推论式V=1VT.理想气体 宏观上:严格遵守三个实验定律的气体,实际气体在常温常压下(压强不太大、温度不太低)可以看成理想气体.微观上:理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力,分子本身没有体积,即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间.故一定质量的理想气体的内能只与温度有关,与体积无关(即理想气体的内能只看所有分子动能,没有分子势能). 一定质量的理想气体状态方程:1pVT=2或p=C(常量).气体压强的微观解释 产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对器壁各处均匀的持续的压力而产生的. 决定因素:微观上决定于气体分子的平均动能和分子的密集程度;宏
8、观上决定于气体的温度和体积.优质文档优质文档热力学第一定律 内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.热力学第一定律是能量守恒定律的具体体现. 表达式U=Q+W.能源与可持续发展 能源:能够提供能量的自然资源.能源利用与环境问题包括温室效应、酸雨、大气臭氧层厚度变薄、放射性污染等. 可持续发展是指,既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展.选修 3-4考点 知识清单简谐运动 简谐运动的表达式和图象 简谐运动是物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的运动.最典型的模型是弹簧振子和单摆的运动,最大的特征是
9、时间上的周期性和空间上的对称性. 表达式x=Asin t:其中x表示振动质点相对平衡位置的位移,A表示简谐运动的振幅,叫做简谐运动的圆频率.与T、f关系是=2T=2f.优质文档优质文档 对应的图象如图所示,物理意义是反映振动物体相对于平衡位置的位移x随时间t变化的规律.从图象上可直接得到的物理量是振幅A和周期T.要能将图象与振动模型对应.单摆的周期与摆长的关系(实验、探究) 需用控制变量法探究:保持振子质量m、摆长l、最大偏角、重力加速度g中的三个量不变,分别研究T与第四个变量的关系,从而得到结论.在5情况下,可认为T与m、无关,T l,T1g. 研究T与l关系时,应作T- l或T 2-l的图
10、象,便于得到结论.受迫振动和共振 受迫振动指物体在周期性变化的外力(叫驱动力)作用下的振动.受迫振动的周期或频率等于驱动力的周期或频率,与物体的固有频率无关. 当驱动力的频率与物体的固有频率相等时,受迫振动的振幅最大的现象,叫共振.机械波横波和纵波横波的图象 机械波是机械振动在介质中的传播.振动是波的起因,波是振动的传播. 横波是质点振动方向与波的传播方向垂直的波,如绳波.纵波是质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波,如声波. 波的图象是表示某一时刻各个质点离开平衡位置的位移情况的.从图象上可直接得到的物理量是振幅A和波长.波长、波速 波长是指两个相邻的运动状态总是相同的质点间的距离,同
11、一列波在不优质文档优质文档和频率(周期)的关系同介质中波长不同. 波速是指波在介质中的传播速度,由介质决定. 波的频率(周期)=波源振动的频率(周期)=各质点振动的频率(周期)=波形变化的频率(周期),波在不同介质中传播时,波的频率(周期)不变. 在均匀介质中,波是匀速传播的,关系是v=xt=T.波的干涉和衍射 波的干涉:指频率相同的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动始终加强,另一些区域的振动始终减弱,并且这两种区域互相间隔、位置保持不变的现象. 波的衍射:指波绕过障碍物或孔后继续传播的现象.一切波都能发生衍射,只有明显与不明显的差异.多普勒效应多普勒效应指由于波源和观察者之间有相对运动,
12、使观察者感到波源的频率发生变化的现象.是波的又一特征.波的干涉、衍射和多普勒效应是波的特有现象.电磁波谱 电磁波及其应用 按波长减小或频率增大的顺序,电磁波谱是由无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(即X射线)、射线构成的一个整体. 主要应用分别是通讯、红外线遥感、照明摄影、消毒、检查探测、医用透视、工业探伤、医用治疗等方面.光的折射定律 折射率 折射定律的内容:折射光线在入射光线和法线决定的平面内;折射光线、入射光线分居法线两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,或n 1sin i=n2sin r.优质文档优质文档 折射率是介质绝对折射率的简称,反映介质光学特性(折光能力大小)的物理量
13、.定义式n=irsn,决定式n=cv.色光在同一介质中n不同,如n 红 n紫 .测定玻璃的折射率(实验、探究) 探究、测定玻璃的折射率原理是n=irs或测得临界角C求得n=1Csin. 探究、测定的关键是正确作出光路,找出相关角度.光的全反射 光导纤维 全反射是指光从光密介质射向光疏介质的界面时,全部被反射回原介质的现象.全反射的条件是入射角大于或等于临界角C=arcsin1n. 光导纤维由内芯和外层组成,内芯的折射率大于外层的折射率,光由一端进入,在两层的界面上经过多次全反射,从另一端射出. 若外层是真空,内层折射率是n,由sin C=1n,n=12si可解得sin 1=2n-1.当 1ar
14、csin 2n-1时,光线就能连续不断地产生全反射,从光导纤维的一端传到另一端.光的干涉、衍射和偏振 光的干涉是指频率相同的两束单色(复色)光波在空间相遇时发生叠加,从而出现稳定的明暗相间单色(复色)条纹的现象.条纹间距x=Ld. 光的衍射是指光照射到孔或障碍物上时,离开直线路径绕到孔或障碍物优质文档优质文档的阴影里去,形成明暗相间的条纹或光环的现象. 光的偏振证明光不仅是一种波,而且是横波.激光的特性及应用 激光的特性是强度大、方向性好、单色性很好、相干性好、覆盖波段宽而且可调谐. 应用有激光加工、激光全息照相、激光检测、激光通信、激光医学、激光照排等.狭义相对论的基本假设 狭义相对论时空观
15、与经典时空观的区别 狭义相对论的基本假设有两个:一是相对性原理,即对不同的惯性系,物理规律(包括力学的和电磁学的)都是一样的.二是光速不变原理,即光在真空中运动的速度在任何惯性系中测得的数值都是相同的. 经典时空观认为:空间和时间是脱离物质而存在的,是绝对的,空间和时间之间是没有联系的.而相对论则认为:有物质才有空间和时间,空间和时间与物质的运动状态有关.同时的相对性 长度的相对性 质能关系 同时的相对性是指运动惯性系中观察者认为同时发生的事件,静止惯性系中的观察者认为不同时发生,反之亦然,这就是同时的相对性.如车上观察者(运动惯性系)认为车上同时发生的事件,站台上观察者(静止惯性系)认为不同时发生.而且,静止惯性系中的观察者发现运动惯性系中的时钟变慢了,此即动钟变慢. 长度的相对性是指静止惯性系中观察者测得的运动惯性系中沿运动方向上的长度变短了,此即动尺变短. 爱因斯坦质能方程是E=mc 2.E=mc2表达了物体的质量和它所具有的能量的关系,一定的质量总是和一定的能量相对应.
