2023年高考物理：热学考前知识点.pdf

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1、高考物理：热学考前知识点热学1.分子动理论、内能2 .分子的两种建模方法注意：(1)对于固体、液体，分析分子的直径时，可建立球体模型，分子直径1=疆.此模型无法计算气体分子直径，对于气体，分析分子间的平均距离时，可建立立方体模型，相邻分子间的平均距离为d=挺.(2)布朗运动是由成千上万个分子组成的“分子集团”即固体颗粒的运动,间接反映液体(气体)分子的运动。(3)分子力和分子势能的区别与联系2.固体和液体(1)晶体和非晶体(2)液晶的性质比较晶体非晶体单晶体多晶体形状规则不规则不规则熔点固定固定不固定特性各向异性各向同性各向同性液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点

2、，在光学、电学物理性质上表现出各向异性。通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。(3)液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切。(4)饱和汽压的特点液体的饱和汽压P s与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。(5)湿度绝对湿度空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强p来表示，这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度.相对湿度相对湿度定义3=x l O O%,式中 为空气中所含水蒸气的实际压强，p s为同一温度下水的饱和汽压，p s在不同温度下的值是不同的，温度越高，.越大；湿度计空气的相对湿度常用湿度计来测量.相对湿度越小，湿泡温度计上的水蒸发越快，

3、干泡温度计与湿泡温度计所示的温度差越大.3.气体分子运动特点和气体压强(1)气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍,气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计.(2)气体分子的速率分布规律表现为“中间多，两头少”.(3)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的,速率的平均值也是确定的，温度升高,气体分子的平均速率增大.(4)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的，影响气体压强大小的因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积。(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。4.气体实验定律定律名称比较项目玻意耳定律(等 温 变化)查理定律(等容变化)盖一吕萨克定律(等 压变化)数学表达式

4、PV=P2V2或 V=C（常数）八1=办匹 或a e7=C(常数)v2 V元=五或7=。(常数)（1）液片法：选取假想的液体薄片（自身重力不计）为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强.（2）力平衡法：选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象进行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡方程，求得气体的压强.（3）等压面法：在连通器中，同一种液体（中间不间断）同一深度处压强相等.液体内深h处的总压强p=po+pgh，po为液面上方的压强.6.混合气体状态方程将两种不同状态的气体混合在一起，对每一种气体，有，两式左右相加，得对混合后的理想气体

5、，有联立可得：此即混合气体的状态方程，可以推广到多种混合气体的情况。(1)反过来，若将混合气体分散成不同的部分，有(2)如果混合前是几部分，混合后又分为另外的几部分，有7.理想状态下气体的密度公式根据理想气体状态方程，可得密度。8.热力学定律(1)热力学第一定律内容：AU=Q Wo符号的规定几种特殊情况：绝热。=0,不做功W=0,内符号WQAU+外界对物体做功物体吸收热量内能增加物体对外界做功物体放出热量内能减少能不变AU=O。(2)热力学第二定律表述一(按热传导方向):热量不能自发地从低温物体传到高温物体.表述二(按机械能与内能转化的方向):不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功,而不产生

6、其他影响.注意：(1)在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义：“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助.，不产生其他影响，的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等.(2)热力学第二定律的实质：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.(3)热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如 电冰箱；在引起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程.(4)两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机机械振动和

7、波1.简谐运动(1)动力学特征：尸=丘，“一”表示回复力的方向与不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器违背能量守恒定律，不可能制成不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，不可能制成位移方向相反，左是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数.(2)运动学特征：质点的位移与时间的关系遵从=Asin(祝+夕).即它的x-t图是一条正弦曲线(3)运动的周期性特征：相隔的两个时刻振动物体处于同一位置且振动状态相同.相隔T 的两个时刻振动物体振动状态恰好相反.(4)对称性特征：做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复力、位移、加速度具有等

8、大反向的关系，另外速度的大小、动能具有对称性,速度的方向可能相同或相反.振动物体来回通过相同的两点间的时间相等，如加c=tcB；振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等，如tBC=tBC，如图所以.(5)能量特征：振动的能量包括动能&和势能稣，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒.2.单摆(1)单摆的振动可视为简谐运动的条件是最大摆角小于1 0 O(2)单摆做简谐运动的周期公式：T=2n o单摆做简谐运动的周期(或频率)跟振幅及摆球质量无关，摆长/指悬点到摆球重心的距离，g为单摆所在处的重力加速度。(3)秒摆的周期为2 s,根据单摆周期公式，可算得秒摆的摆长约为

9、 m。3.共振(1)共振曲线：如图所示，横坐标为驱动力频率/，纵坐标为振幅A。它直观地反映了驱动力频率对某固有频率为灰的振动系统受迫振动其振幅的影响，由图可知，/与庆越接近，振幅A越大；当/=/)时，振幅A最大。(2)受迫振动中系统能量的转化：做受迫振动的系统的机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换。4.机械波的特点(1)介质依存性：机械波离不开介质.(2)能量信息性：机械波传播的是振动的形式、能量和信息.(3)传播不移性：在传播方向上，各质点只在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移.(4)时空重复性：机械波传播时，介质中的质点不断地重复着振源的振动形式.(5)周期、频率同源性：介质中各质点的

10、振动周期均等于振源的振动周期且在传播中保持不变.(6)起振同向性：各质点开始振动的方向与振源开始振动方向相同.(7)波长、波速和频率的关系：=，/由波源决定,v 由介质决定.5.振动图像和波的图像的比较图像类型振动图像波的图像研究对象一振动质点沿波传播方向上所有质点研究内容一质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律6.波动计算的多解问题图像:A.A m物理意义表示某质点各个时刻的位移表示某时刻各质点的位移图像信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)各时刻质点位移(4)各时刻速度、加速度方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻加速度方向(4)传播方

11、向、振动方向的互判形象比喻记录着一个人一段时间内活动的录像-H-F市记录着许多人某时刻动作、表情的集体照片图像变化随时间推移，图像延续，但已有形状不变随时间推移，图像沿传播方向平移一完整曲线占横坐标距离表小 1同期表主小；卜1 彼v/rb 民IA/d(1)波速公式：丫=,或(2)造成波动问题多解的主要因素(1)周期性：时间周期性：时间间隔加与周期T的关系不明确。空间周期性：波传播距离A x 与波长2的关系不明确。(2)双向性：传播方向双向性：波的传播方向不确定。振动方向双向性：质点振动方向不确定。(3)波动计算问题的两种解法波形平移法：波形沿波的传播方向匀速平移，一个周期，平移一个波长的距离。

12、质点振动法：质点并不随波平移，在平衡位置振动，一个周期，质点振动路程为4 A。7 .波的干涉8 .光的折射、全反射(1)折射率：n=n=(2)全反射：s i n C=(发生全反射的两个条件：光从光密介质射入光疏介质；入射角大于或等于临界角.)9 .平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体对光的偏折作用类平行玻璃三棱镜圆 柱 体别砖(球)【特别提醒】不同颜色的光的频率不同，在同一种介质项目结构玻璃砖上下表面是平行的横 截 面 为三角形的三棱镜横 截 面 是圆对光 线 的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通 过 三 棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线，经过

13、两次折射后向圆心偏折应用测定玻璃的折射率全 反 射 棱镜，改变光的传播方向改 变 光 的传播方向中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同.10.光的波动性11.多普勒效应:当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大;当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小。注意：当波源以速率v匀速靠近静止的观察者时,观察者“感觉”到的频率变大了，但不是“越来越大”。实验基础一、电学实验中的“两尺”与“三表”L游标卡尺讣阳心二海标尺读 数：主尺读数(mm)+游 标 上 与 主 尺 对齐 的 刻 度 线Kx精确度(mm)精 确 度：10分 度，精 确 为 度01 mm20分 度，精 确

14、为 度0.05 mm50分度,精 确 为 度0.02 mm【特别提醒】(1)读数最后的“0”不能丢。如20分度的游标卡尺上偶数条刻度线与主尺上的某一刻度线对齐或50分度的游标尺上“5”的整数倍条刻度线与主尺上的某一刻度线对齐等。(2)读数时两次单位要统一，都 用m m,最后根据题目要求转换单位。(3)游标卡尺不需要估读。(4)待测物体长度为主尺的零刻度线到游标尺的零刻度间的长度，不可误认为是游标尺的左边缘。2.螺旋测微器(千分尺)读数：测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)xO.Ql(mm).【临考必记】测微螺杆方与固定刻度3 之间的精密螺纹的螺

15、距为0.5 m m,即旋钮。每旋转一周，尸前进或后退”m m,而可动刻度E 上的刻度为50等份，每转动一小格，尸前进或后退O O lm m,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺.读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出。3.电流表和电压表(1)电流表和电压表的改装改装成电压表改装成电流表（2）电流表和电压表的读数内部电路改装后的量程U=/g(R+H g)I=Ig量程扩大的倍数n=n=接入电阻的阻值R=Rg=(n DRgR=改装后的总内阻Rv=Rg-R=nRgRA=校对电路量程精确度读数规则电流表0 3 A0.1A与刻度尺一样，采用

16、古估读，读数规则较简单，只需要精确值后加一估读数即可电压表0-3 V0.1V电流表0 0.6 A0.02 A估读位与最小刻度在同一位，采用;估读电压表0.5估读位与最小刻度在同一位,0 15 V V 采用古读4.多用电表(欧姆表)(1)欧姆表原理内部电路简化如图所示，根据闭合电路欧姆定律当红、黑表笔短接时，E当被测电阻兄接在红、黑表笔两端时，/=&+*,1当/中=%时，中值电阻火中=小+尺+匚(2)读数：示数x倍率。(3)多用电表的内部构造如图所示，其中1、2 为电流测量端，3、4 为电压测量端，5 为电阻测量端，测量时，黑表笔插入“一”插孔，红表笔插 入 插 孔，并通过转换开关接入与待测量相

17、对应的测量端。【特别提醒】(1)转换开关接3、4、5 时，分别为电压档和欧姆档，此时是在电流档2 的基础上改装的；(2)电流的流向一定是“红进黑出”；(3)测量电阻时，若指针偏角过小，换较大倍率挡；若指针偏角过大，换较小倍率挡；(4)欧姆表内电源电动势下降了，仍可进行欧姆调零，则测量值大于真实值。二、实验电路及实验器材的选择5.测量电路的选择电流表的内接法和外接法【特别提示】若电流表内阻已知，则采用电流内接法，RX=-RA，此时无电流表内阻造成的系统误差；若电压表内阻内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测=UX+UA电 压 表 分 流I测=/x+/v电阻测量值R 测=Rx+RARXR 测:=

18、Rx适 用条件RARXRvRx适 用于测量大阻值电阻小阻值电阻大 内小外临界值计算法：凡,时，用电流表内接法；R S时，用电流表外接法。误 差分析“大内偏大，小外偏小”已知，则采用电流外接法，根据=算 出 此 时 无 电 压 表 内阻造成的系统误差。5.控制电路的选择滑动变阻器的限流接法和分压接法限流接法分压接法对比说明两 种 接 法电路图串、并联关系不同负 载R上电压调节范围（电源内阻不计）u E0 UE分压接法电压能从零开始连续变化，调节范围大负 载R上电流调节范围（电源内阻不计）.R+&Vz0/S/分压接法调节范围大闭 合S前滑片位置b端a端都 是 为 了保护电路元件实 物 图 接法一上

19、一下上两下【临考必记】控制电路的选择以下三种情况必须用分压式:零起必分：要求待测电路的U、/从。变化时用分压接法；阻小必分：当氏滑氏时用分压接法；烧表必分：选用限流式，Ux、乙过大(超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等)时用分压接法。(2)除上述三种情况外，两种接法都可以时，从节能的角度考虑，优先选用限流式.6.实验器材的选取(1)器材选择的原则安全性原则：通过电源，电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允许的最大电流。准确性原则：选用电表量程应可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转不到满偏角度的1/3,读数误差较大。(2)器材选择的步骤首先选

20、择唯一性的器材；粗画电路图(暂不接电流表和电压表)；估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材.同时要考虑电表间、电表与电源间的配置是否合理，测量时各电表的最大偏转量都应接近量程.7.伏安法测电动势和内阻两种方法的比较电流表接法电流表外接法电流表内接法电路图误差原因电压表的分流作用.导致电流测量值偏小，电压测量准确电 流 表 的 分 压 作用，导致电压测量值偏小，电流测量准确图象法分析误差0X 止 LWtr 式5 JA测量值与真实值大小E测 v E真;r测 v r真E测 三 七 真；r测 r真等效电源*9*9法分

21、析误差适宜测量内阻较小的电源，例如干电池内阻较大的电源，例如水果电池8.目 邑表的灵活应用电表改用内阻已知的电流表相当于电压表（内阻已知的电压表相当于电流表）电表改装内阻已知的电流表（电压表）串大电阻，改装为电压表内阻已知的电流表（电压表）并小电阻，改装为电流表定值电阻当电表定值电阻和两个电流表组合，定值电阻当电压表定值电阻和两个电压表组合，定值电阻当电流表已知定ffbUHl物理学史一力学亚 里 士力是维持物体运动的原因（错误的观多德点!）；重的物体比轻的物体下落得快（错误的观点!）.伽利略首先建立了加速度、平均速度和瞬时速度等基本概念；自由落体运动的规律（开创了实验和逻辑推理相结合的研究方法

22、）；力不是维持物体运动状态的原因（理想斜面实验）.笛卡尔指出如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿着同一直线运动,既不会停下来，也不会偏离原来的方向.开普勒根据天文学家第谷的行星观测记录发现行星运动的三个定律（开普勒三定律），为牛顿发现力后引力定律奠定了基础.胡克胡克定律（尸二kx）;提出猜想“太阳对行星的吸引力与行星到太阳的距离的平方成反比”.二、电磁学牛顿提出三大运动定律（奠定了经典力学的基础）；发现力有引力定律.卡 文 迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常 量 G.亚当斯、勒维耶、伽勒亚当斯和勒维耶利用万有引力定律计算出海王星的轨道，伽勒在预言的位置附近发现了这颗行星.

23、哈雷预言哈雷彗星的回归，并被证实.惠更斯指出了动量的方向性和守恒性.富 兰克林首先命名正、负电荷，发明了避雷针.欧姆提出电流强度、电动势、电阻等概念，发现欧姆定律.库仑利用库仑扭秤做实验得出了库仑定律.奥 斯特发现电流磁效应（梦圆“电生磁”）.法 拉第最早提出电场、磁场的概念，提出用电场线、磁感线来描述电场和磁场；发现电磁感应现象，并总结归纳了产生电磁感应现象的五种情况（心系“磁生电”）；制成世界上第一台发电机（法拉第圆盘发电机）.纽曼、韦伯法拉第电磁感应定律（闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比）.安培安培定贝!1（即右手螺旋定贝!J,判断电流与磁场的相互关系）；

24、分子电流假说.楞次提出楞次定律（确定感应电流方向）.焦耳与楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳楞次定律亨利发现自感现象麦 克斯韦预言电磁波的存在，提出光的电磁说，建立麦克斯韦方程组.赫兹证实电磁波的存在.洛 伦兹提出洛伦兹力公式.劳 伦斯回旋加速器.阿 斯顿最早设计出质谱仪.密 立根首次测出了最小的电荷量e 的数值（油滴实验）.三.原子4勿理普 朗克提出能量子假说=人丫,解释了黑体辐射的实验规律（开启了物理学的量子时代）.巴耳末总结出氢原子光谱波长的经验公式一一巴耳末公式.爱 因斯坦光子说及爱因斯坦光电效应方程（成功解释光电效应规律）；建立狭义相对论，提出了质能方程.康

25、 普顿康普顿效应，证实了光的粒子性（石墨对X射线的散射）.德 布罗意提出物质波概念、波粒二象性（预言实物粒子在一定条件下会表现出波动性）.汤 姆孙发现电子并测得电子的比荷一；注意：几个易错点:提出原子的“枣糕模型”（原子可分，有复杂内部结构）.卢 瑟福原子的核式结构模型（根 据a粒子散射实验结果提出）；发 现 质 子（首次实现原子核的人工转变）；预言原子核内中子的存在.查 德威克发现中子.玻尔氢原子结构理论，解释氢原子光谱.贝 可勒尔天然放射现象.居 里夫妇发现放射性元素镭和针.（1）伽利略通过理想斜面实验，仅得到“力不是维持改变物体运动的原因”，而没有得到“力是改变物体运动的原因“。（2）库仑定律中的静电力常量k不是库仑测得的，库仑通过扭秤实验总结出库仑定律，而没有测出常量的值。(3)法拉第电磁感应定律不是法拉第得到的，法拉第是发现电磁感应现象，而不是电磁感应定律。