高中物理選修3-3 3-4知識(shí)點(diǎn)

編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:選修3-33-4知識(shí)要點(diǎn)總結(jié)選修3-3模塊一、分子動(dòng)理論1.分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容是：物體是由大量分子組成的；分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；分子間存在著相互作用力。2.理想化模型：把分子看作是小球，一般分子直徑大小的數(shù)量級(jí)為10-10m。（1）固體、液體被認(rèn)為各分子是一個(gè)挨一個(gè)緊密排列的，每個(gè)分子體積=物體體積/分子個(gè)數(shù)。⑶氣體分子仍視為小球，但分子間距離較大，每個(gè)氣體分子平均占有的空間看作以相鄰分子間距離為邊長(zhǎng)的正立方體。⑷阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，分子的質(zhì)量m=M/NA分子的體積為v=V/NA3.分子的熱運(yùn)動(dòng)：分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，所以通常把分子的這種運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。⑴擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都可以很好地證明分子的熱運(yùn)動(dòng)。⑵布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，要注意以下幾點(diǎn)：①形成條件是：只要微粒足夠小。②溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。③觀察到的是固體微粒（不是液體，不是固體分子）的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映的是液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。4.分子間的相互作用力oF斥F分F引oF斥F分F引分子間作用力（指引力和斥力的合力）隨分子間距離而變的規(guī)律是：①r<r0時(shí)表現(xiàn)為斥力；②r=r0時(shí)分子力為零；③r>r0時(shí)表現(xiàn)為引力；④r>10r0以后，分子力變得十分微弱，可以忽略不計(jì)。5.物體的內(nèi)能rEpr0rEpr0o⑵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?。环肿恿ψ髫?fù)功時(shí)分子勢(shì)能增大。由上面的分子力曲線可以得出：當(dāng)r=r0即分子處于平衡位置時(shí)分子勢(shì)能最小。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右。可見分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān)。體積變化，分子勢(shì)能也變化。⑶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)能宏觀跟物體的溫度、體積和物質(zhì)的量有關(guān)，微觀與分子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能、分子數(shù)目有關(guān)。6.熱力學(xué)第一定律做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的，但做功是其他能和內(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。外界對(duì)物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加ΔU，即ΔU=Q+W這在物理學(xué)中叫做熱力學(xué)第一定律。在這個(gè)表達(dá)式中，當(dāng)外界對(duì)物體做功時(shí)W取正，物體克服外力做功時(shí)W取負(fù)；當(dāng)物體從外界吸熱時(shí)Q取正，物體向外界放熱時(shí)Q取負(fù)；ΔU為正表示物體內(nèi)能增加，ΔU為負(fù)表示物體內(nèi)能減小。二、氣體的體積、壓強(qiáng)、溫度間的關(guān)系1.氣體的狀態(tài)參量⑴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)溫度和攝氏溫度的關(guān)系為：T=t+273.15K和ΔT=Δt，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)。可以無限接近，但永遠(yuǎn)不能達(dá)到。⑵體積：氣體總是充滿它所在的容器，所以氣體的體積總是等于盛裝氣體的容器的容積。⑶壓強(qiáng)：氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的。2.氣體壓強(qiáng)微觀解釋⑴氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是：①氣體分子間的距離大約是分子直徑的10倍，分子間的作用力十分微弱。通常認(rèn)為，氣體分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用。②每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的，但對(duì)大量分子的整體來說，運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的。氣體分子的速率分布規(guī)律遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度越高，氣體分子的平均速率越大。⑵氣體壓強(qiáng)的微觀解釋：壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)：①氣體分子的平均動(dòng)能，②分子的密集程度。3.氣體實(shí)驗(yàn)定律(1)等溫變化——玻意耳定律：p1V1＝p2V2或pV＝C(常量)(2)等容變化——查理定律：eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)或eq\f(p,T)＝C(常量)(3)等壓變化——蓋—呂薩克定律：eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)或eq\f(V,T)＝C(常量)4．理想氣體狀態(tài)方程(1)理想氣體：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，忽略分子間的相互作用力，因此不考慮分子勢(shì)能。(2)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C(常量)。固體1.自然界中的固態(tài)物質(zhì)可以分為兩種：晶體和非晶體，晶體又分為單晶體和多晶體。單晶體：具有規(guī)則的幾何形狀，各向異性，具有一定的熔點(diǎn)多晶體：沒有規(guī)則的幾何形狀，表現(xiàn)為各向同性，具有一定的熔點(diǎn)非晶體：沒有規(guī)則的幾何形狀，各向同性，沒有一定的熔點(diǎn)2.晶體的微觀結(jié)構(gòu)晶體的形狀和物理性質(zhì)與非晶體不同是因?yàn)樵诟鞣N晶體中，原子（或分子、離子）都是按照各自的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性。液體：具有流動(dòng)性1.液體的表面張力：液體表面各部分之間有相互吸引的力。（1）表面張力的作用使得液體表面具有收縮的趨勢(shì)，呈現(xiàn)球形。（2）浸潤(rùn)：一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附在固體的表面上的現(xiàn)象。不浸潤(rùn)：一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體，也就不會(huì)附在這種固體的表面上的現(xiàn)象2液晶：具有液體的流動(dòng)性和晶體的各向異性；液晶分子的排列是雜亂的，但從某個(gè)方向看比較整齊；與溫度、壓力、電壓、電磁作用有關(guān)。選修3-4模塊一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本概念1.定義：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)，叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?；貜?fù)力表達(dá)式為：F=-kx，回復(fù)力是一種效果力，是振動(dòng)物體在沿振動(dòng)方向上所受的合力。2.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦規(guī)律，x＝Asin(ωt＋φ)3.描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量⑴振幅A是偏離平衡位置的最大位移，描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。⑵周期T是描述振動(dòng)快慢的物理量。（頻率f=1/T也是描述振動(dòng)快慢的物理量）周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的因素決定。單擺（1）回復(fù)力：是擺球的重力沿切線方向的分力，在偏角很小時(shí)，單擺所受的回復(fù)力與它偏離平衡位置的位移成正比，方向總指向平衡位置。在平衡位置時(shí)回復(fù)力為零，合力不是零.（2）周期二、受迫振動(dòng)與共振1.受迫振動(dòng)：物體在驅(qū)動(dòng)力（既周期性外力）作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。⑴物體做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)。⑵物體做受迫振動(dòng)的振幅：驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大，兩者相差越大受迫振動(dòng)的振幅越小。2.共振：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。三、機(jī)械波1.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的叫橫波，如：繩波等。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的叫縱波，如：彈簧上的疏密波、聲波等。2.機(jī)械波的傳播頻率由波源決定，而傳播速度由介質(zhì)決定⑵介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都和振源開始振動(dòng)的方向相同，質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。⑶機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式、能量和信息。3.機(jī)械波的干涉、衍射：干涉、衍射，是波特有的性質(zhì)。⑴干涉。產(chǎn)生干涉的必要條件是：兩列波源的頻率必須相同。在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)；振動(dòng)減弱點(diǎn)始終減弱。⑵衍射：發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物或孔的尺寸和波長(zhǎng)可以相比或比波長(zhǎng)小。4.多普勒效應(yīng)：波源相對(duì)觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者觀察到的頻率高于或低于波的實(shí)際頻率的現(xiàn)象。二者相互靠近時(shí)，觀察到的頻率變大；二者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察到的頻率變小。四、振動(dòng)圖象和波的圖象1.振動(dòng)圖象表示同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移；波的圖象表示介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移。2.波的圖象中，波的傳播方向與某一介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的制動(dòng)方向的關(guān)系，如“上坡下，下坡上”3.波的傳播是勻速的，在一個(gè)周期內(nèi)，波形向前推進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程都是4A。五、光學(xué)1.光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，光在真空中的轉(zhuǎn)播速度為c=3.00×108m/s，光在不同介質(zhì)中的傳播速度是不同的。2.折射定律：(θ1為入、折射角中的較大者。)3.全反射：(1)條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)。②入射角等于或大于臨界角。(2)臨界角：sinC＝eq\f(1,n)（3）應(yīng)用：全反射棱鏡、光導(dǎo)纖維（內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率）（4）全反射現(xiàn)象：玻璃(水)中氣泡看起來特別亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起來“水淋淋”的、海市蜃樓、鉆石的奪目光彩4.各種色光性質(zhì)比較：可見光中，紅光的波長(zhǎng)λ最大，頻率ν最小，折射率n最小，在同種介質(zhì)中（除真空外）傳播速度v最大，從同種介質(zhì)射向真空時(shí)發(fā)生全反射的臨界角C最大。5.光的干涉：光的干涉的條件是有兩個(gè)相干波源。（相干波源的頻率必須相同）。形成相干波源的方法有兩種：⑴利用激光，⑵設(shè)法將同一束光分為兩束。（1）雙縫干涉：?jiǎn)紊猓盒纬擅靼迪嚅g、寬度相等的條紋，中央為明條紋。白光：光屏上出現(xiàn)彩色條紋，且中央是白色亮條紋。相鄰亮紋（暗紋）條紋間距公式：Δx＝eq\f(l,d)λ。(2)薄膜干涉：光照射到透明薄膜上，從薄膜的前后兩個(gè)表面反射的兩列光波。應(yīng)用：增透膜，利用光的干涉檢查平整度。6.光的衍射：（1）任何障礙物都能使光發(fā)生衍射。（2）發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，甚至比波長(zhǎng)還小。（3）單縫衍射：?jiǎn)紊獾难苌鋱D樣為中間寬且亮的單色條紋，兩側(cè)是明暗相間的變窄的條紋；白光的衍射圖樣為中間寬且亮的白條紋，兩側(cè)是漸窄且暗的彩色條紋。電磁波(1)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。（2）電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了光的電磁說。（3）電磁波譜：波長(zhǎng)從大到小排列順序?yàn)椋簾o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。（4）紅外線、紫外線、X射線的主要性質(zhì)及其應(yīng)用舉例。種類產(chǎn)生主要性質(zhì)應(yīng)用舉例紅外線一切物體都能發(fā)出熱效應(yīng)遙感、遙控、加熱紫外線一切高溫物體能發(fā)出化學(xué)效應(yīng)熒光、殺菌、合成VD2X射線陰極射線射到固體表面穿透能力強(qiáng)人體透視、金屬探傷相對(duì)論1.狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)(1)狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都