高二物理公式集合.ppt

八、分子动理论、能量守恒定律八、分子动理论、能量守恒定律1.1.阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数N NA A6.02106.02102323/mol/mol；阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数是联系宏观和微观量的桥梁（要求会运用公式计算是联系宏观和微观量的桥梁（要求会运用公式计算)。分分子直径数量级子直径数量级1010-10-10米米2.2.油膜法测分子直径油膜法测分子直径d dV/sV/sV:V:单分子油膜的体积单分子油膜的体积(m(m3 3)，S:S:油膜表面积油膜表面积(m(m2 2)3.3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。4.4.分子间的引力和斥力分子间的引力和斥力 (1)rr(1)rr0 0，f f引引fr(3)rr0 0，f f引引ff斥斥，F F分子力分子力表现为引力表现为引力(4)r10r(4)r10r0 0，f f引引f f斥斥00，F F分子力分子力00，E E分子分子势能势能005.5.热力学第一定律：热力学第一定律：W+QW+QUU(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的效果上是等效的)，W0:W0:外界对物体做正功外界对物体做正功(J)(J)，Q0:Q0:物体吸收热量物体吸收热量(J)(J)，U0:U0:内能增加内能增加(J)(J)，涉及，涉及到第一类永动机不可造出到第一类永动机不可造出6.6.热力学第二定律热力学第二定律 第一种表述：第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化（热传导的方向性）；温物体，而不引起其它变化（热传导的方向性）；第二种表述：第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化（机械能与内能全部用来做功，而不引起其它变化（机械能与内能转化的方向性）涉及到第二类永动机不可造出转化的方向性）涉及到第二类永动机不可造出7.7.热力学第三定律：热力学零度不可达到宇宙温热力学第三定律：热力学零度不可达到宇宙温度下限：度下限：273.15C273.15C（热力学零度）（热力学零度）注注:(1):(1)布朗微粒不是分子布朗微粒不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越布朗颗粒越小，布朗运动越明显明显,温度越高越剧烈；温度越高越剧烈；(2)(2)温度是分子平均动能的标志温度是分子平均动能的标志；(3)(3)分子间的引力和斥力同时存在分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增随分子间距离的增大而减小大而减小,但斥力变化得比引力快；但斥力变化得比引力快；(4)(4)分子力做正功，分子势能减小分子力做正功，分子势能减小,在在r r0 0处处F F引引F F斥斥且且分子势能最小；分子势能最小；(5)(5)气体膨胀气体膨胀,外界对气体做负功外界对气体做负功 W 0 W 0U 0；吸收热量，；吸收热量，Q 0Q 0；(6)(6)物体的内能是指物体内所有分子的分子动能和分物体的内能是指物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零；势能为零；(7)r (7)r0 0为分子处于平衡状态时，分子间的距离；为分子处于平衡状态时，分子间的距离；(8)(8)其它相关内容：能的转化和定恒定律其它相关内容：能的转化和定恒定律/能源的开发能源的开发与利用、环保与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。物体的内能、分子的动能、分子势能。九、气体的性质九、气体的性质1.1.气体的状态参量：气体的状态参量：温度：温度：宏观上，物体的冷热程度；宏观上，物体的冷热程度；微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，程度的标志，热力学温度与摄氏温度关系：热力学温度与摄氏温度关系：T Tt+273 K t+273 K T:T:热力学温度热力学温度(K)(K)，t:t:摄氏温度摄氏温度()()体积体积V V：气体分子所能占据的空间的体积，单位气体分子所能占据的空间的体积，单位换算：换算：1m1m3 310103 3L L10106 6mLmL压强压强p p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：标准大气压：1atm 1atm 1.013101.013105 5 Pa Pa 76cmHg(76cmHg(1Pa 1Pa 1N/m1N/m2 2)2.2.气体分子运动的特点：分子间空隙大；除了气体分子运动的特点：分子间空隙大；除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速碰撞的瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速率很大率很大3.3.理想气体的状态方程：理想气体的状态方程：P P1 1V V1 1/T/T1 1P P2 2V V2 2/T/T2 2 PV/TPV/T恒量，恒量，T T为热力学温度为热力学温度(K)(K)注注:(1):(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关；与温度和物质的量有关；所以说一定质量的理所以说一定质量的理想气体的内能只跟温度有关。想气体的内能只跟温度有关。(2)(2)公式公式3 3成立条件均为一定质量的理想气体，成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，使用公式时要注意温度的单位，t t为摄氏温度为摄氏温度()()，而，而T T为热力学温度为热力学温度(K)(K)。十、电场十、电场1.1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e(e1.60101.6010-19-19C C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.2.库仑定律：库仑定律：F FkQkQ1 1Q Q2 2/r/r2 2 （在真空中点电荷）（在真空中点电荷）F:F:点电荷间的作用力点电荷间的作用力(N)(N)，k:k:静电力常量静电力常量k k9.0109.0109 9NmNm2 2/C/C2 2，Q Q1 1、Q Q2 2:两点电荷的电量两点电荷的电量(C)(C)，r:r:两点电荷间的距离两点电荷间的距离(m)(m)，方向在它们的连线上，作用，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引吸引3.3.电场强度：电场强度：E EF/qF/q（定义式、计算式（定义式、计算式)E:E:电场强度电场强度(N/C)(N/C)，是，是矢量矢量（电场的叠加原理电场的叠加原理），），q q：检验电荷的电量：检验电荷的电量(C)(C)4.4.真空点（源）电荷形成的电场真空点（源）电荷形成的电场E EkQ/rkQ/r2 2 r r：源电荷到该位置的距离（：源电荷到该位置的距离（m m），），Q Q：源电荷的电量：源电荷的电量5.5.匀强电场匀强电场的场强的场强E EU UABAB/d /d U UABAB:AB:AB两点间的电压两点间的电压(V)(V)，d:ABd:AB两点在场强方向的距离两点在场强方向的距离(m)(m)6.6.电场力：电场力：F FqE qE F:F:电场力电场力(N)(N)，q:q:受到电场力的电荷的电量受到电场力的电荷的电量(C)(C)，E:E:电场电场强度强度(N/C)(N/C)7.7.电势与电势电势与电势差：差：U UABABA A-B B，U UABABW WABAB/q/q-E-EABAB/q/q8.8.电场力做功：电场力做功：W WABABqUqUABABEqdEqd（匀强电场匀强电场）W WABAB:带电体由带电体由A A到到B B时电场力所做的功时电场力所做的功(J)(J)，q:q:带电量带电量(C)(C)，U UABAB:电场中电场中A A、B B两点间的电势差两点间的电势差(V)(V)(电场力做功与路电场力做功与路径无关径无关),E:),E:匀强电场强度匀强电场强度,d:,d:两点沿场强方向的距离两点沿场强方向的距离(m)(m)9.9.电场力做功与电势能变化电场力做功与电势能变化EEABAB-W-WABAB-qU-qUABAB (电势能的增量等于电场力做功的负值电势能的增量等于电场力做功的负值)10.10.电容电容C CQ/U(Q/U(定义式定义式,计算式计算式)C:C:电容电容(F)(F)，Q:Q:其中一个极板所带电量其中一个极板所带电量(C)(C)的绝的绝对值，对值，U:U:电压电压(两极板电势差两极板电势差)(V)(V)11.11.平行板电容器的电容平行板电容器的电容C CS/4kd S/4kd S:S:两极板正对面积，两极板正对面积，d:d:两极板间的垂直距离，两极板间的垂直距离，：介电常数：介电常数 常见电容器常见电容器12.12.带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速(Vo(Vo0)0)：W WEEK K 或或 qU qUmVmVt t2 2/2/2，V Vt t(2qU/m)(2qU/m)1/21/213.13.带电粒子沿垂直电场方向以速度带电粒子沿垂直电场方向以速度VoVo进入匀强进入匀强电场时的偏转电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下不考虑重力作用的情况下)类平抛类平抛 垂直电场方向垂直电场方向:匀速直线运动匀速直线运动L LV V0 0t(t(在带等量异在带等量异种电荷的平行极板中：种电荷的平行极板中：E EU/d)U/d)运动运动 平行电场方向平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动y yatat2 2/2/2，a aF/mF/mqE/mqE/m注注:(1)(1)两个完全相同的带电金属小球接触时两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规电量分配规律律:原带异种电荷的先中和后平分原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平原带同种电荷的总量平分；分；(2)(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交电场线不相交,切切线方向为场强方向线方向为场强方向,电场线密处场强大电场线密处场强大,顺着电场线电势越顺着电场线电势越来越低来越低,电场线与等势线垂直；电场线与等势线垂直；(3)(3)常见电场的电场线和等势面的分布要求常见电场的电场线和等势面的分布要求熟记熟记；(4)(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关关；(5)(5)处于静电平衡导体处于静电平衡导体是个等势体是个等势体,表面是个等势面表面是个等势面,导体导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零零,导体内部没有净电荷导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；净电荷只分布于导体外表面；(6)(6)电容单位换算：电容单位换算：1F1F10106 6FF10101212pFpF；(7)(7)电子伏电子伏(eV)(eV)是能量的单位是能量的单位,1eV,1eV1.60101.6010-19-19J J；(8)(8)其它相关内容：静电屏蔽其它相关内容：静电屏蔽/示波管、示波器及其应用示波管、示波器及其应用