分秒教育 人教版 高中物理选修3-3、3-4、3-5知识点整理

1、选择3-3点位置分秒教育中心一、分子运动理论1 .物质是由大量的分子组成的(1)利用单分子油膜法测定分子直径(2)任何物质中含有的微粒数量相同(3)微观量的估计分子的两个模型：球形和立方体(固体液体通常为球形，空气分子所占的空间为立方体)利用阿伏伽德罗常数把宏观量和微观量结合起来a .分子质量：b .分子体积：c .分子数：2、分子做决不停止的不规则热运动(布朗运动扩散现象)(1)扩散现象：不同物质能够相互侵入的现象，在说明物质分子不断运动的同时，还说明分子间有间隙，温度越高扩散越快(2)布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的不规则运动，用显微镜观察。布朗运动的三个主要特征是，决不休息不规则运动。

2、粒子越小布朗运动变得越显着，温度越高布朗运动变得越显着。棕色运动的原因：液体分子的不规则运动是由于固体微粒在所有方向上碰撞的不均匀性引起的。布朗运动间接反映了液体分子的不规则运动，布朗运动、扩散现象有力地说明了物体内的大量分子永远做着不规则运动。(3)热运动：分子的不规则运动与温度有关，简称为热运动，温度越高运动越激烈3、分子间的相互作用力分子间的引力和排斥力随着分子间距离的增大而减少。 但是，分子间排斥力随着分子间距离的增大而更快减少，图1中用双点划线表示。 分子间存在引力和斥力，两个力的合力也称为分子力。 在图1的图像中，实线的曲线表示引力和斥力的合力，也就是分子力根据距离变化的情况。 当

3、两个分子的间隔在图像横轴的距离处时，分子间的引力和排斥力平衡，分子间的力为零，数量水平为m，位置称为平衡位置。 如果分子距离的阶数大于m，分子间的力变得非常弱，可以无视4、温度宏观温度代表物体冷热程度，微观温度是物体大量分子热运动的平均动能的标志。 热力学温度与摄氏温度的关系：5、内分子势能。因为分子间有相互作用，所以分子间有由它们的相对位置决定的电势，这就是分子电势。 分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小的变化可以通过宏观体积来反映。 (时分子势能最小)当时，分子力是引力，r变大时，分子力变为负，分子势增加当时，分子力是排斥力，r减少的话，分子力就变成负，分子就增加物体内物体中所有

4、分子热运动的动能与分子势能的总和称为物体中的能量。 因为所有的物体都是由不断做不规则热运动的相互作用的分子构成的，所以任何物体都是可能的。 (理想的气体内部只依赖于温度)改变内的方式工作和热传递可以改变物体二、煤气6 .气体实验定律波伊尔定律： (c为常数)等温变化微观说明：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，分子的平均动能一定，在这种情况下，体积减少时，分子密集度增加，气体压力增大。适用条件：压力不太大，温度不太低图像表示：查理定律： (c是常数)等容变化微观说明：某种质量的气体，在体积不变化的情况下，分子密集度不变。 在这种情况下，温度上升时，分子的平均动能增大，气体的压力增大。适用条

5、件：温度不太低，压力不太高图像表示：盖吕萨克定律： (c为常数)等压变化微观解释：当一定质量的气体、温度上升时，分子的平均动能增大，气体体积同时增大，减少分子密集度，可以使压力保持恒定适用条件：压力不太大，温度不太低图像表示：7、理想气体宏观上，严格遵守3个实验规律的气体在常温常压下进行实验气体可以看作是理想的气体微观上，分子间的力可以忽略，所以有一定的品质理想气体中只有温度关系，与体积无关理想气体方程：8 .气体压力的微观解释大量分子频繁碰撞墙壁的结果影响气压的主要因素是气体的平均分子动能(温度)分子密集度，即单位体积内的分子数(体积)三、物态和物态的变化9、晶体：外观有规则的几何外形，有确

6、定的熔点，一些物理性质表现为各向异性无定形：外观没有规则的几何外形，没有确定的熔点，几种物理性质各向同性地表现出来判断物质是结晶还是非晶质的主要根据是有无一定的熔点结晶和非晶质不是绝对的，也有在一定条件下变化为非晶质(石英玻璃)的结晶10 .单晶多晶体如果一个物体是完全的结晶，例如食盐小的粒子，则这样的结晶是单晶(单晶硅、单晶锗)如果整个物体排列着很多杂乱的小晶体的话，这种物体就被称为多晶体，多晶体没有规则的几何外形，但和单晶体一样，熔点还是确定的。11 .表面张力当表面层的分子比液体内部稀疏时，分子间距离比内部大，表面层的分子表现为引力。 像露珠一样12、液晶分子排列有序，各向异性，可自由移

7、动，位置无序，流动性强各向异性：分子的排列从一个方向看，液晶分子的排列很整齐，从另一个方向看，很杂乱13 .改变系统内的两种方式：工作和传热传热有热传导、热对流、热辐射三种不同的方式这两种方式在系统中是等效的差异：工作是在系统内和其他形式的能量之间转换；热传递是不同物体(或物体的不同部分)之间的转移十四、热力学第一定律式符号外部对系统工作系统从外部吸热在系统内增加-是系统在外部工作系统向外部散热在系统内减少二十五、能量守恒定律能量没有任何理由，没有任何理由也不会消失。 从一种形态到另一种形态，或者从一种物体到另一种物体，在变化和移动的过程中其总量不变不能做第一种永久动机是违反热力学第一定律的第

8、二类永久动机的制造是违反了热力学第二定律的(所有的自然过程都是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的)。熵是分子热运动无序度的定量尺度，在绝热过程和孤立系统中，熵增加。16 .能量耗散系统的内部能量会扩散到周围的环境中，无法收集这些内部能量。高中物理选修3-4、3-5知识点I选矿3-4份一、简并运动简并运动的公式和图像I1 .机械振动：物体(或物体的一部分)在某中心位置的两侧进行往复运动称为机械振动。 发生机械振动的条件是复原力不为零电阻小。 使振动物体返回平衡位置的力称为复原力，复原力是效力。 在具体问题上，要注意分析什么力量提供了复原力。2 .简单谐振动作：机械振动中最简单的理想振动。 简

9、单的谐振操作可以从以下两个方面定义或理解物体与位移的大小成比例，经常通过向平衡位置的复位力而振动，称为简并共振。随着物体的振动参数、时间以正弦和馀弦规律变化的振动，称为单纯共振，3 .记述振动的物理量，研究振动除了位移、速度、加速度、动能、势能等物理量外，还引入了新的物理量以适应振动特征。位移x :从平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段称为位移。 位移是矢量，其最大值等于振幅。振幅a :机械振动的物体距平衡位置的最大距离称为振幅，振幅用标量表示振动的强弱。 振幅越大表示振动的机械能越大，进行单纯振动的物体的振幅的大小不影响单纯振动的周期和频率。周期t :振动物体完成一次剩馀振动为止的时间称为

10、周期。 所谓全振动，是指物体从某个位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，全振动完成。频率f :振动物体在单位时间内完成全振动的次数。角频率:角频率也称为角速度，是圆周运动物体每单位时间旋转的弧度数。 引入这个参数来说明振动的原因是因为在研究质点在等速圆周运动的射影的运动规律时，质点所射影的是单纯共振运动。 因此，在处理复杂的简并谐振问题时，可以将其转换为等速圆周运动的射影来处理，不需要掌握该方法的高考大纲。周期、频率、角频率的关系为：t相位：表示振动步长的物理量。4 .研究简单谐振规律的几点思考：用动力学方法研究，受力特征：复原力F=- kx； 加速度、简并共振是加速运动。 在

11、平衡位置速度最大，加速度为零，最大位移时速度为零，加速度最大。用运动学方法研究：简谐振的速度、加速度、位移随时间作正弦和馀弦规律的变化，这种用正弦和馀弦表示的公式方法在高中阶段不要求学生学习。使用图像法的研究：使用位移时间图像研究简单谐振动作的相关特征是本章学习的重点之一。从能量的角度研究：简单的共振运动过程、系统动能和势能相互转化，总机械能被保存，与振动能和振幅有关。5 .和谐运动公式振幅a、周期t、相位、初相6 .简并运动图像描述振动的物理量1 .直接描述量：振幅a 周期t； 任意时刻的位移t2 .间接描述量：频率f :图1-1角速度：x-t线上的一点切线的斜率等于v3 .根据振动图像中的

12、x分析相关物理量(v、a、f )简并运动的特征是周期性的。 在复原力的作用下，物体的运动在空间上有往返性，在平衡位置附近进行往返的加速(或减速)运动的时间上有周期性，每经过一定的时间就重复运动。 我们能否利用振动图像判断质点x、f、v、a的变化，虽然变化周期相等，但变化的步调不同，只有理解振动图像的物理意义，才能进一步判断质点的运动情况。总结：简并运动的图像是正弦曲线和馀弦曲线，与运动轨迹不同。简并动态图像反映了物体的位移随时间变化的关系。从简并动态图像可以知道物体的振幅、周期、任意时刻的位移。二、单摆周期与钟摆长度的关系(实验、探索) Il单摆单摆周期公式：上述公式是高考中需要调查的重要内容

13、之一。 周期式的理解和应用要注意单纯谐振动物的周期和频率是由振动系统自身的条件决定的。 单摆周期式中的l是指从摆动圆弧中心到摆动球重心的距离，一般也称为等效摆长度。 单摆周期式中的g由单摆所在的空间位置决定，也由单摆系统的运动状态决定。 g也称为等效重力加速度。 可以看出地球表面的g值根据地球表面的位置、高度而不同，因此求出单摆所在地的等效g值的代入式，即g不一定等于9.8m/s2。 根据单摆系统的运动状态，g值不同。 例如，在加速发射的航天飞机中，如果设加速度为a，摆处于过重状态，沿着圆弧切线的复原力变大，如果摆的质量不变化，重力加速度相当值g=g a。 并且，例如在轨道上运行的航天飞机内的

14、单摆、摆完全失去重量，复原力为零时，重力加速度相当值g=0，周期无限大，即单摆不会摆动。 g还取决于单摆所在的物理环境。 在由小灯泡形成的单摆为垂直方向的均匀强电场中，复原力应该是重力和垂直电场的合力为圆弧切线方向的分力，还存在-g的问题。 一般来说g值等于摆线的张力与摆线的质量之比。三、强制振动和谐振I当驱动力的频率等于系统的固有频率时，谐振曲线的振动振幅为最大周期性外力引起的物体的振动称为强制振动。 强制振动规律是物体进行强制振动的频率与物体的固有频率无关，都等于政策动力的频率。 对策动力的频率与物体固有的频率相等时，强制振动振幅最大的现象称为共振。 共振是受到强制振动的特殊情况。四、机械

15、波横波和纵波横波的图像I机械波：机械振动在介质中传播的过程称为机械波，机械波发生的条件有两个。 一个是以进行机械振动的物体为波源，二个是能够传播机械振动的介质。横波和纵波：质点的振动方向垂直于波的传播方向的横波。 质点的振动方向与波的传播方向处于同一直线上称为纵波。 气体、液体、固体可以传播纵波，而气体和液体不能传播横波，声波在空气中为纵波，声波的频率为20至2万赫兹。机械波的特征：各质点以其平衡位置为中心进行单纯振动的后者的质点的振动总是比移动它的前者的质点的振动慢。波只能传播运动形式(振动)和振动能量，介质不会随波移动。横波的影像波的传播方向上的各质点的平衡位置用横轴x表示，某时刻的各质点

16、从平衡位置起的位移用纵轴y表示。单纯高次谐波的图像是正弦曲线，也称为正弦波虽然单纯高次谐波的波形曲线和质点的振动图像是正弦曲线，但他们的意思不同。 波形曲线表示介质中“某时刻”的“某质点”的位移，振动图像表示介质中“某质点”在“某时刻”的位移。五、波长、波速与频率(周期)的关系I描述机械波的物理量波长:相邻的振动过程中向平衡位置的位移总是相等的质点间的距离称为波长。 振动在介质中以一个周期传播的距离等于波长。频率f :波的频率由波源决定，任何介质的频率都不变。波速v :单位时间内振动向外传播的距离。 波速的大小由介质决定。波速和波长和频率的关系：v=f波浪的衍射六、波的干涉和衍射I波浪的干涉和

17、衍射衍射：波绕过障碍物和小孔继续传播的现象。 产生显着衍射的条件是障碍物或孔的尺寸小于波长或与波长相同。波浪干涉干扰：频率相同的两排波浪重叠，加强某地区的振动，减弱某地区的振动，振动强和振动弱的地区相互离开的现象。 发生稳定干扰现象的条件是2列波的频率相同，差一定。在稳定的干扰现象下，振动增强区和减弱区的空间位置不变，增强区的振幅等于2列波振幅之和，减弱区的振幅等于2列波振幅之差。 判断加强和减弱区域的方法一般有描绘峰谷波形图的方法和峰峰和谷的相遇很强，峰谷的相遇减弱的方法。 第二，相干波源的振动相同时，从某点开始，当2波源的程波差为波长的整数倍的情况下，振动变强，当半波长的奇数倍的情况下，振动