高中物理选修3-3、4、5讲义.docVIP

选修3-3 一、知识精讲 分子动理论 1、物体是由大量分子组成的 微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0 宏观量：物质体积V、摩尔体积VA、物体质量m、摩尔质量M、物质密度ρ。 联系桥梁：阿伏加德罗常数（NA＝6.02×1023mol－1 分子质量： 分子体积： （对气体，V0应为气体分子占据的空间大小） （3）分子大小：(数量级10-10m) 球体模型． 直径（固、液体一般用此模型） 立方体模型． （气体一般用此模型；对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离） 注意： 固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；气体分子不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。 分子体积很小，它的直径数量级是10-10m． 油膜法测分子直径：d = V/s，V是油滴体积，s是水面上形成的单层分子油膜的面积． 分子质量很小，一般分子质量的数量级是10-26 kg． 分子间有空隙． 阿伏伽德罗常数：l摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值为 　　NA = 6.02×1023mol-1． 阿伏伽德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积、质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的． 或者 2、分子永不停息地做无规则运动 （1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快直接说明组成物体的分子总是不停地做无规则运动温度越高分子运动越剧烈分子间引力和斥力一定同时存在，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，但斥力变化快分子力的表现及变化r0（约10－10m）与10r0。 （ⅰ）当分子间距离为r0时，分子力为零当分子间距r＞r0时，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小 当分子间距r＜r0时，分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大 单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配温度越高，分子平均动能越大r0关系 ①当r＞r0时r增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。 ②当r＞r0时r减小，分子力为斥力，分子力做负功分子势能增大。 ③当rr0（平衡距离）时决定分子势能的因素从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关。 内能是状态量 内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义。 物体的内能由物质的量（分子数量）、温度（分子平均动能）、体积（分子间势能）决定，与物体的宏观机械运动状态无关．内能与机械能没有必然联系  气体 探究一定质量理想气体压强p、体积V、温度T之间关系，采用的是控制变量法 三种变化：　　（1）内容概述：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强跟体积成反比， 　　（2）数学表达式：P∝或 P1Vl ＝ P2V2 　　（3）图象解析：玻意耳定律可以用图线表示．在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体的压强P，用横轴表示气体的体积V，在坐标平面上的点代表气体的一个状态．温度相同的一系列点组成的曲线就是气体的等温线，代表气体的一个等温变化过程． 　　由于等温变化过程中气体的体积和压强成反比，因而等温线是双曲线的一支．对于一定质量的气体而言，不同的等温线对应于气体的不同温度．PV乘积越大的等温线表示气体的温度越高．如上图所示的两条等温线，在相同压强下的体积V2＞V1，就表示它们分别代表的温度T2＞Tl.同样也可以根据相同体积下的压强大小来判断温度高低．利用图线反映状态变化情况就比较直观． 　　（4）解题方法指导：在使用玻意耳定律解题时，要首先明确所研究的气体，尽可能分析清楚气体的变化过程，选择变化过程中的某两个状态正确写出它们的状态参量(包括未知量)，然后根据玻意耳定律列出方程，设法从所列方程中解出要求的末知量。 　　（1）内容概述：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强跟热力学温度成正比。 　　（2）数学表达式： P ∝ T 　或 　　（3）图线解析：查理定律可以用图线表示．在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体的压强，用横轴表示气体的热力学温度T，在坐标平面上的点代表气体的一个状态，体积相同的一系列点组成的曲线就是气体的等容线，代表气体的等容变化过程。 　　由于等容变化过程中气体的压强与热力学温度成正比，因而等容线是一条倾斜的直线．对于一定质量的气体而言，不同容积下的等容线对应于气体的不同体积．P/T的值越大的等容线表示气体的体积越小．如上图所示的两条等容线分别代表的体积关系为V2＞V1.延长等容线可以看到，当P＝0时，等容线的延长线通过坐标原点，这时对应的热力学温度为0（K）．实际上，在温度降到0（K）之前，查理定律已不适用，因此等容线向坐标原点方向的延长线要用虚线表示． 　　（1）内容概述：一定质