选择性必修三

新教材人教版物理选择性必修三知识导图，主要内容有分子动理论、气体、固体和液体、热力学定律、原子核等。

高中物理选择性必修三

• 分子动理论
  • 分子动理论的基本内容
    • 物质是由基本粒子组成的
    • 分子热运动
      • 扩散：不同种物质能够彼此进入对方。扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一。
      • 布朗运动：把悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动。观察到的是固体微粒的无规则运动，反应的是液体（气体）分子的无规则运动，撞击固体微粒使失去平衡。
      • 分子间的作用力
        • 当r < r0 时，分子间的作用力F表现为斥力。
        • 当r＝r0 时，分子间的作用F为0，这个位置称为平衡位置；
        • 当r > r0 时，分子间的作用力F表现为引力。
    • 分子动理论
      • 把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现
  • 实验：用油膜法估测油酸分子的大小
    • 实验中，为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。
    • 爽身粉可以清楚地看出油膜的轮廓
    • 该实验展开后油膜为单分子层，分子直径d=V/S
  • 分子运动速率分布规律
    • 分子运动速率分布图像
      • 温度越高，分子的热运动越剧烈
    • 气体压强的微观解释
      • 一方面， 若某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位 面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力就越大；另 一方面，若容器中气体分子的数密度大，在单位时间内， 与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平均作用力也会较大。
    • 气体分子运动的特点：分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动 的气体分子数目几乎相等。
  • 分子动能和分子势能
    • 分子动能
      • 物体温度升高时，分子热运动的平均动能增加。
    • 分子势能
      • 物体的体积变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变。
    • 物体的内能
      • 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和
• 气体、固体和液体
  • 温度和温标
    • T＝t＋273.15 K
  • 气体的等温变化
    • 波意耳定律：
  • 气体的等压变化和等容变化
    • 盖-吕萨克定律:
    • 查理定律：
    • 理想气体：气体分子大小 和相互作用力可以忽略不计，也可以不计气体分子与器壁碰撞的动能损失。
  • 固体
    • 晶体：有规则的形状，有固定的熔点
    • 单晶体：各向异性
    • 多晶体：各向同性
    • 非晶体：没有规则的形状，没有固定的熔点。各向同性
  • 液体
    • 表面张力:使液面紧绷的力
    • 浸润和不浸润
    • 一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作浸润；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作不浸润。
    • 浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象
    • 液晶：液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质。各向异性
• 热力学定律
  • 功、热和内能的改变
    • 系统不从外界吸热，也不向外界放热， 这样的过程叫作绝热过程
  • 热力学第一定律
    • 热力学第一定律：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。ΔU=W+Q。
    • 外界对系统做功时，W 取正值；而系统对外界做功时，W取负值。外界对系统传递热量有助于系统内能的增加，外界对系统传递的热量Q取正值；而系统向外界传递的热量Q 就取负值。
  • 能量守恒定律
    • 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。第一类永动机不能制成。
  • 热力学第二定律
    • 克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
    • 开尔文表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
    • 第二类永动机不能制成
• 原子核
  • 原子核的组成
    • 放射性
      • 物质发出射线的性质称为放射性
    • 射线的本质
      • α射线：高速粒子流，氦核，电离能力强，贯穿能力最弱。
      • β射线：高速电子流，电离能力较弱，贯穿能力较强。
      • γ射线：高能电磁波，电离能力很弱，贯穿能力很强。
    • 原子核的组成
      • 正电质子和不带电中子，统称核子
  • 放射性元素的衰变
    • 原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
    • α衰变-重核衰变产生α粒子
    • β衰变-核内的中子转化成了一个质子和电子。
    • 以上两种衰变都会伴随γ衰变。
    • 半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
    • 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应
  • 核力与结合能
    • 核力与四种基本相互作用。
      • 万有引力；电磁相互作用；强相互作用；弱相互作用。
    • 结合能
      • 原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能
      • 原子核的结合能与核子数之比，叫作比结合能
    • 质量亏损
  • 核裂变与核聚变
    • 核裂变：
    • 核聚变：
  • “基本”粒子
    • 粒子的发现
      • 1932年发现了正电子，1937年发现了μ子，1947年发现了K介子和π介子。后来还发现了一些粒子，质量比质子的质量大很多，叫作超子。
    • 粒子的分类
      • 强子、轻子、规范玻色子、希格斯玻色子
• 原子结构和波粒二象性
  • 普朗克黑体辐射理论
    • 如果某种物体能够 完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体
    • 黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射
    • 辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
    • 能量子：ε＝hv
  • 光电效应
    • 定义
      • 照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。
    • 规律
      • 入射光的频 率低于截止频率时不发生光电效应。
      • 截止频率与金属自身的性质有关。
      • 不饱和电压的增大方法：增大电压；增大光照强度；增大光照频率
      • 饱和电压的增大方法：增大光照强度
      • 截止电压：电源反接后，使光电流减小到0的反向电压Uc称为截止电压。对于同一种金属，光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关。
      • 逸出功：要使电子脱离某种金属，需要外界对它做功，做功的最小值叫作这种金属的逸出功
    • 爱因斯坦光电效应方程：
    • 康普顿效应
      • p=h/λ
    • 光的波粒二象性
  • 原子的核式结构模型
    • 电子的发现
      • 汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况发现了电子
      • 密立根通过油滴实验测出元电荷的数值。
    • 原子的核式结构模型
      • 卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型。
  • 氢原子光谱和玻尔的原子模型
    • 波尔原子理论的基本假设
      • 轨道量子化与定态：量子化的能量值叫作能级；原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态；。能量最低的状态叫作基态；其他的状态叫作激发态。
      • 频率条件：当电子从能量较高的定态轨 道（其能量记为En）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记 为Em，m < n）时，会放出能量为hv的光子（h是普朗克常 量），这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定
    • 单个粒子跃迁产生n-1种光子（从n能级到1能级），大量粒子跃迁产生n(n-1)/2种光子
  • 粒子的波动性和量子力学的建立
  • 与实物粒子相联系的波后来被称为德布罗意波，也叫物质波。