物理選修3-3知識點一、分子動理論1、物質是由大量分子組成的1）單分子油膜法測量分子直徑2）1mol任何物質含有的微粒數相同NA 6.02 1023mol13）對微觀量的估算①分子的兩種模型：球形和立方體（固體液體通常看成球形，空氣分子占據空間看成立方體）②利用阿伏伽德羅常數聯系宏觀量與微觀量a.分子質量：mMmolb.分子體積：VmolNAvNAc分子數量：nMNAvNAMNAvNAMmolMmolVmolVmol2、分子永不停息的做無規則的熱運動（布朗運動 擴散現象）1）擴散現象：不同物質能夠彼此進入對方的現象，說明了物質分子在不停地運動，同時還說明分子間有間隙，溫度越高擴散越快2）布朗運動：它是懸浮在液體中的固體微粒的無規則運動，是在顯微鏡下觀察到的。①布朗運動的三個主要特點：永不停息地無規則運動；顆粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高，布朗運動越明顯。②產生布朗運動的原因：它是由于液體分子無規則運動對固體微小顆粒各個方向撞擊的不均勻性造成。③布朗運動間接地反映了液體分子的無規則運動，布朗運動、擴散現象都有力地說明物體內大量的分子都在永不停息地做無規則運動。3）熱運動：分子的無規則運動與溫度有關，簡稱熱運動，溫度越高，運動越劇烈3、分子間的相互作用力分子之間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小。但是分子間斥力隨分子間距離加大而減小得更快些，如圖 1中兩條虛線所示。分子間同時存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。在圖 1圖象中實線曲線表示引力和斥力的合力(即分子力)隨距離變化的情況。當兩個分子間距在圖象橫坐標r0距離時，分子間的引力與斥力平衡，分子

間作用力為零， r0的數量級為1010m，相當于r0位置叫做平衡位置。當分子距離的數量級大于 m時，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計了4、溫度宏觀上的溫度表示物體的冷熱程度，微觀上的溫度是物體大量分子熱運動平均動能的標志。熱力學溫度與攝氏溫度的關系：Tt273.15K5、內能①分子勢能分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。分子勢能的大小與分子間距離有關，分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。（ r r0時分子勢能最小）當r r0時，分子力為引力，當 r增大時，分子力做負功，分子勢能增加當r r0時，分子力為斥力，當 r減少時，分子力做負功，分子是能增加②物體的內能物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。一切物體都是由不停地做無規則熱運動并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內能的。（理想氣體的內能只取決于溫度）③改變內能的方式做功與熱傳遞在使物體內能改變二、氣體6、氣體實驗定律①玻意耳定律 pV C（C為常量）→等溫變化微觀解釋：一定質量的理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的，在這種情況下，體積減少時，分子的密集程度增大，氣體的壓強就增大。適用條件：壓強不太大，溫度不太低圖象表達：1pV②查理定律：pC（C為常量）→等容變化T微觀解釋：一定質量的氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變，在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強就增大。適用條件：溫度不太低，壓強不太大-1-→玻璃）圖象表達： p V③蓋呂薩克定律： V C（C為常T量）→等壓變化微觀解釋：一定質量的氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大，只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減少，才能保持壓強不變適用條件：壓強不太大，溫度不太低圖象表達：V T7、理想氣體宏觀上：嚴格遵守三個實驗定律的氣體，在常溫常壓下實驗氣體可以看成理想氣體微觀上：分子間的作用力可以忽略不計，故一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關，與體積無關pV理想氣體的方程： CT8、氣體壓強的微觀解釋大量分子頻繁的撞擊器壁的結果影響氣體壓強的因素：①氣體的平均分子動能（溫度）②分子密集程度即單位體積內的分子數（體積）三、物態和物態變化9、晶體：外觀上有規則的幾何外形，有確定的熔點，一些物理性質表現為各向異性非晶體：外觀沒有規則的幾何外形，無確定的熔點，一些物理性質表現為各向同性①判斷物質是晶體還是非晶體的主要依據是有無固定的熔點②晶體與非晶體并不是絕對的，有些晶體在一定的條件下可以轉化為非晶體（石英10、單晶體 多晶體如果一個物體就是一個完整的晶體，如食鹽顆粒，這樣的晶體就是單晶體（單晶硅、單晶鍺）如果整個物體是由許多雜亂無章的小晶體排列而成，這樣的物體叫做多晶體，多晶體沒有規則的幾何外形，但同單晶體一樣，仍有確定的熔點。11、表面X力當表面層的分子比液體內部稀疏時，分子間距比內部大，表面層的分子表現為引力。如露珠12、飽和汽；濕度1）飽和汽：與液體處于動態平衡的蒸汽．2）未飽和汽：沒有達到飽和狀態的蒸汽．3）飽和汽壓

①定義：飽和汽所具有的壓強。②特點：液體的飽和汽壓與溫度有關,溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關。4）濕度①定義：空氣的干濕程度。②描述濕度的物理量a．絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強。b．相對濕度：空氣的絕對濕度與同一溫度下水的飽和汽壓之比。c．相對濕度公式：13、液晶分子排列有序，各向異性，可自由移動，位置無序，具有流動性各向異性：分子的排列從某個方向上看液晶分子排列是整齊的，從另一方向看去則是雜亂無章的14、改變系統內能的兩種方式 ：做功和熱傳遞①熱傳遞有三種不同的方式：熱傳導、熱對流和熱輻射②這兩種方式改變系統的內能是等效的③區別：做功是系統內能和其他形式能之間發生轉化；熱傳遞是不同物體（或物體的不同部分）之間內能的轉移15、熱力學第一定律①表達式 u W Q16、能量守恒定律能量既不會憑空產生， 也不會憑空消失， 它只能從符QuW號外界對系系統從外系統內+界吸熱能增加統做功系統對外系統向外系統內-界做功 界放熱 能減少一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一物體，在轉化和轉移的過程中其總量不變第一類永動機不可制成是因為其違背了熱學第一定律第二類永動機不可制成是因為其違背了熱力學第二定律（一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行）熵是分子熱運動無序程度的定量量度，在絕熱過程或孤立系統中，熵是增加的。17、能量耗散系統的內能流散到周圍的環境中，沒有辦法把這些內能收集起來加以利用。-2-選修3-5知識點1．沖量物體所受外力和外力作用時間的乘積；矢量；過程量；I=Ft；單位是N·s。2．動量物體的質量與速度的乘積；矢量；狀態量；p=mv；單位是kg·m/s；1kg·m/s=1N·s。3．動量守恒定律一個系統不受外力或者所受外力之和為零，這個系統的總動量保持不變。4．動量守恒定律成立的條件系統不受外力或者所受外力的矢量和為零；內力遠大于外力；如果在某一方向上合外力為零，那么在該方向上系統的動量守恒。5．動量定理合外力的沖量等于動量的變化； I=mv末－mv初6．碰撞物體間相互作用持續時間很短，而物體間相互作用力很大；系統動量守恒。7．彈性碰撞如果碰撞過程中系統的動能損失很小，可以略去不計，這種碰撞叫做彈性碰撞。8．非彈性碰撞碰撞過程中需要計算損失的動能的碰撞；如果兩物體碰撞后黏合在一起，這種碰撞損失的動能最多，叫做完全非彈性碰撞。第17章 光電效應 波粒二象性一、黑體輻射與能量子1.黑體輻射的實驗規律①一般材料的物體， 輻射的電磁波除與溫度有關外， 還與材料的種類及表面狀況有關．②黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關．a．隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加．b．隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動．2．能量子1）定義：普朗克認為，帶電微粒輻射或者吸收能量時，只能輻射或吸收某個最小能量值的整數倍．即能量的輻射或者吸收只能是一份一份的．這個不可再分的最小能量值ε叫做能量子．（2）能量子的大小：ε＝hν，其中ν是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量．－34h＝6.63×10J·s.二、光電效應1．光電效應現象光電效應：在光的照射下金屬中的電子從金屬表面逸出的現象，叫做光電效應，發射出來的電子叫做光電子．

2．光電效應實驗規律(1)每種金屬都有一個極限頻率．光子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光的頻率增大而增大．(3)光照射到金屬表面時，光電子的發射幾乎是瞬時的．(4)光電流的強度與入射光的強度成正比．3．愛因斯坦光電效應方程光子說：空間傳播的光的能量是不連續的，是一份一份的，每一份叫做一個光子．光子的能量為ε＝hν，其中h是普朗克常量，其值為6.63×10－34J·s.(2)光電效應方程：Ek＝hν－W0.其中hν為入射光的能量，Ek為光電子的最大初動能，W0是金屬的逸出功．4．遏止電壓與截止頻率(1)遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓Uc.截止頻率：能使某種金屬發生光電效應的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)．不同的金屬對應著不同的極限頻率．(3)逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，叫做該金屬的逸出功．5．由Ek－ν圖象(如圖)可以得到的信息(1)極限頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc.E＝W0.(2)逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值(3)普朗克常量：圖線的斜率 k＝h.三、光的波粒二象性與物質波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現象證明光具有波動性．(2)光電效應和康普頓效應說明光具有粒子性．光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性．光的散射：光在介質中與物質微粒相互作用，因而傳播方向發生改變的現象。康普頓效應：在研究電子對X射線的散射時發現有些散射波的波長比入射波的波長略大，康普頓認為這是因為光子不僅有能量，還有動量；說明了光具有粒子性。光子的動量：由于光子的能量是 h ，由相對論知E=mc2，因此m=h ，動量p=h =h。c2 c3．物質波(1)概率波光的干涉現象是大量光子的運動遵守波動規律的表現，亮條紋是光子到達概率大的地方，暗條紋是光子到達概率小的地方，因此光波又叫概率波．物質波：也叫德布羅意波；任何一個運動的物體都有一種波與之對應，其波長 =h；宏觀物體也存在波動性，p波長很小。p為運動物體的動量， h為普朗克常量. 電子衍射實驗說明實物粒子具有波動性-3-第18章 原子結構一、原子結構1．電子的發現： 1897年，英國物理學家湯姆生研究陰極射線發現了電子，并提出了原子的棗糕式模型。原子的核式結構（1）α粒子散射實驗的結果絕大多數α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但少數α粒子發生了大角度偏轉，極少數α粒子的偏轉超過了90°，有的甚至被撞了回來，如圖所示．2）盧瑟福的原子核式結構模型在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外繞核旋轉．二．光譜氫原子是最簡單的原子， 其光譜也最簡單。1885年，巴耳末對當時已知的，在可見光區的4條譜線作了分析，發現這些譜線的波長可以用一個公式表示：1R(1212)n=3，4，5，?式中R叫做里德伯2n常量，這個公式成為巴爾末公式。三、玻爾理論1．定態：原子只能處于一系列不連續的能量狀態中，在這些能量狀態中原子是穩定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量．2．躍遷：原子從一種定態躍遷到另一種定態時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態的能量差決定，即 hν＝Em－En.(h是普朗克常量， h＝6.63×10－34J·s)3．軌道：原子的不同能量狀態跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應．原子的定態是不連續的，因此電子的可能軌道也是不連續的．4．氫原子的能級、能級公式氫原子的能級圖(如圖所示)氫原子的能級和軌道半徑①氫原子的1能級公式：En＝n2E1(n＝1,2,3，?)，其中E1為基態能量，其數值為1E＝－13.6eV.21n，?)，其②氫原子的半徑公式：r＝nr(n＝1,2,3中r1為基態半徑，又稱玻爾半徑，其數值為r1＝0.53×10－10m.5.對原子躍遷條件的理解原子從低能級向高能級躍遷，吸收一定能量的光子．只有當一個光子的能量滿足 hν＝E末－E初時，才能

被某一個原子吸收，而當光子能量hν大于或小于E末－E初時都不能被原子吸收．原子從高能級向低能級躍遷，以光子的形式向外輻射能量，所輻射的光子能量恰等于發生躍遷時的兩能級間的能量差．6.關于能級躍遷的說明當光子能量大于或等于13.6eV時，也可以被處于基態的氫原子吸收，使氫原子電離；當處于基態的氫原子吸收的光子能量大于13.6eV，氫原子電離后，電子具有一定的初動能．當軌道半徑減小時，庫侖引力做正功，原子的電勢能減小，電子動能增大，原子能量減小．反之，軌道半徑增大時，原子電勢能增大，電子動能減小，原子能量增大．一個原子和一群原子的區別：一個氫原子只有一個電子，在某個時刻電子只能在某一個可能的軌道上， 當電子從一個軌道躍遷到另一個軌道上時， 可能情況有多種但產生的躍遷只有一種，最多有 n(n-1)種．而如果是一群氫原子，這些原子的核外電子躍遷時就會出現所有的可能情況 C2n＝n(n1)．24）入射光子和入射電子的區別：若是在光子的激發下引起原子躍遷，則要求光子的能量必須等于原子的某兩個能級差；若是在電子的碰撞下引起的躍遷，則要求電子的能量必須大于或等于原子的某兩個能級差．兩種情況有所區別．19章原子核天然放射現象（1）天然放射現象的發現： 1896年法國物理學，貝克勒耳發現鈾或鈾礦石能放射出某種人眼看不見的射線。這種射線可穿透黑紙而使照相底片感光。放射性：物質能發射出上述射線的性質稱放射性放射性元素：具有放射性的元素稱放射性元素天然放射現象：某種元素自發地放射射線的現象，叫天然放射現象。這表明原子核存在精細結構，是可以再分的。2）放射線的成份和性質：用電場和磁場來研究放射性元素射出的射線，在電場中軌跡，如圖2．原子核(1)原子核的組成①原子核由中子和質子組成，質子和中子統稱為核子．②原子核的核電荷數＝質子數，原子核的質量數＝中子數＋質子數．A③X元素原子核的符號為ZX，其中A表示質量數，Z表示核電荷數．同位素：具有相同質子數、不同中子數的原子核，因為在元素周期表中的位置相同，同位素具有相同的化學性質．3.原子核的衰變和半衰期-4-E=mc2（1）原子核的衰變原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變．（2）分類:AA－4423892U24He23490Thα衰變：ZX→Z－2Y＋2He如AA023490Th10e23491Paβ衰變：ZX→Z＋1Y＋－1e如1．衰變規律及實質γ射線：γ射線經常是伴隨著α衰變或β衰變同時產生的．其實質是放射性原子核在發生α衰變或β衰變的過程中，產生的新核由于具有過多的能量(核處于激發態)而輻射出光子．（3）半衰期：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需1t/τ1)t/τ的時間．公式：N余＝N原()，m余＝m原(22影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內部自身因素決定的，跟原子所處的物理狀態(如溫度、壓強)或化學狀態(如單質、化合物)無關．半衰期是大量原子核衰變概率統計規律，少數幾個原子核不能用半衰期公式計算4．原子核的人工轉變用高能粒子轟擊靶核，產生另一種新核的反應過程．(1)盧瑟福發現質子的核反應方程為： 147N＋42He→178O＋11H.(2)查德威克發現中子的核反應方程為： 94Be＋42He→126C10n.居里夫婦發現放射性同位素和正電子的核反應方程為：2743013030013Al＋2He→15P＋0n.15P→14Si＋＋1e.反應生成物 P是磷的一種同位素，自然界沒有天然的1530P，它是通過核反應生成的人工放射性同位素。 與天然的放射性物質相比，人造放射性同位素：1）放射強度容易控制（2）可以制成各種需要的形狀3）半衰期更短（4）放射性廢料容易處理5.重核裂變 核聚變釋放核能的途徑 ——裂變和聚變⑴裂變反應：①裂變：重核在一定條件下轉變成兩個中等質量的核的反應，叫做原子核的裂變反應。例如：23592U 01n 14456Ba3689Kr 301n②鏈式反應：在裂變反應用產生的中子，再被其他鈾核浮獲使反應繼續下去。鏈式反應的條件：臨界體積，極高的溫度.⑵聚變反應：①聚變反應