高中物理知识点总结完整版

高中物理知识点总结完整版高中物理知识点总结一、分子动理论1、物体是由大量分子组成的。微观量包括分子体积V、分子直径d、分子质量m，宏观量包括物质体积V、摩尔体积Vm、物体质量m、摩尔质量Mm和物质密度ρ。其中，分子质量可通过ρ=m/Vm或m=Mm/NAVm计算，分子体积可通过V=Vm/NA或V=πd³/6计算，分子大小可通过油膜法或假设为立方体或球体模型进行估算，分子数量可通过N=nNA计算。2、分子永不停息地做无规则运动。扩散现象和布朗运动是分子无规则运动的两个例子。扩散现象是不同物质彼此进入对方的现象，温度越高，扩散越快，直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的，间接说明了液体分子也在永不停息地做无规则运动。3、分子间存在相互作用的引力和斥力。与T成正比，在V-T图像上的等压线是直线。盖吕萨克定律表明，在气体质量和压强不变的情况下，气体的体积与温度成正比关系。当温度升高时，气体分子的平均动能增大，导致气体的体积也增大，以保持气体压强不变。总体来说，气体实验定律是研究理想气体在不同条件下的性质和行为的基础。通过这些定律，我们可以更深入地理解气体的微观本质和宏观表现，为工程技术和科学研究提供重要的基础。根据盖——吕萨克定律，对于一定质量的气体，在等压变化下，体积的变化量与温度的变化量成正比。当温度为0℃时，体积为V0，则在温度为T时，体积为V=V0(1+T/273.15)。因此，在V-T图像上，等压线是过原点的倾斜直线。当温度为t℃时，对应的体积为V=V0(1+t/273.15)，因此在V-t图像上，等压线是一条延长线过横轴上-273.15℃点的倾斜直线。对于理想气体，内能仅由温度和分子总数决定，与体积无关。对于一定质量的理想气体，有克拉伯龙方程pV=nRT。其中p为气体压强，V为气体体积，n为气体的物质量，R为气体常数，T为气体的绝对温度。此外，理想气体的压强、体积和温度之间有简单的数学关系，即p1V1/T1=p2V2/T2。在平衡状态下，封闭气体的压强可以通过液体压强计算得到。根据帕斯卡定律，液体（或气体）受到的压强能够大小不变地向各个方向传递。因此，在连通器中，同一种液体的同一水平面上的压强是相等的。可以利用等压面法、参考液片法或受力平衡法来计算封闭气体的压强。例如，在竖直放置的U形管内，封闭着两段空气柱，可以通过选取液片或液柱来分析受力情况，列出平衡方程并解得气体的压强。解法一：根据平衡条件，选取液柱h1和h2进行受力分析。假设管的横截面积为S，液柱h1静止，则大气压力和液柱重力方向向下，A气体产生的压力方向向上，有P0S+ρgh1S=pAS，解得PA=P0+ρgh1。对于液柱h2，由于下端液体自重产生的压强可不予考虑，A气体压强经过液体传递后对h2的压力方向向上，B气体对h2的压力、液柱h2重力方向向下，液柱平衡，有pBS+ρgh2S=pAS，解得PB=P0+ρg(h1-h2)。解法二：根据同种液体在同一液面处的压强相等原理，选取等压面，利用两侧压强相等列方程求解压强。从A气体下端选取等压面，得到pB+ρgh2=pA=P0+ρgh1，解得PA=P0+ρgh1，PB=P0+ρg(h1-h2)。常见平衡状态下封闭气体压强的计算可以根据液柱高度和液体密度的关系，利用P=P0-ρgh或P=P0+ρgh公式进行计算。对于例题2，根据题意，液柱高度h1=10cm，h2=15cm，大气压强P0=76cmHg柱，管的横截面积为S，利用上述公式计算得到PA=81cmHg柱，PB=76+5=81cmHg柱。对于例题3，根据平衡条件，选取活塞和气缸为研究对象，分别进行受力分析。对于活塞，有mg+PS=PS，解得PS=mg/(S-m)，其中m为活塞质量，S为活塞面积。对于气缸，有Mg+PS=PS，解得PS=-Mg/S，其中M为气缸质量。将PS相等代入上述两个式子中，消去PS，解得T=(M+m)g。物质的物理性质可以通过其分子结构来解释。例如，晶体分子排列比较整齐，具有光学各向异性；液体分子排列杂乱无章，具有流动性。这些性质可以通过不同的观察角度来观察和解释。液体的表面张力和毛细现象是液体的特殊性质。表面张力是液体表面层分子间的引力，使得液体表面有收缩的趋势，方向与液面相切。毛细现象是指液体在细管内上升的现象，管径越细，毛细现象越明显。土壤松散会破坏毛细管，而压实土壤会使毛细管变细，从而将水引上来。饱和汽和饱和汽压是热力学中的重要概念。饱和汽是指跟液体处于动态平衡的汽，饱和汽压是在一定温度下饱和汽的压强。饱和汽压受温度影响，随温度升高而增大。空气的湿度可以用绝对湿度和相对湿度来描述，相对湿度更能够描述空气的潮湿程度。物质的物态变化涉及到热量的吸收和释放。熔化热是指晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比，而汽化热是指液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比。这些热量的吸收和释放符合能量守恒定律。最后，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。虽然它们的形式不同，但它们都能够改变物体的内能。概念区别：温度和内能是状态量，而热量和功则是过程量。在热传递中，必须存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移。热力学第一定律，也称为能量守恒定律。一般情况下，物体与外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和等于物体的内能增加量ΔU。数学表达式为ΔU=W+Q。其中，做功W和热量Q是过程量，而内能的改变ΔU是状态量。如果外界对系统做功，取正值“+”，系统从外界吸收热，系统的内能增加；如果系统对外界做功，取负值“-”，系统向外界放出热量，系统的内能减少。对于绝热过程，关键词为“绝热材料”或“变化迅速”。对于理想气体，ΔU取决于温度变化，温度升高ΔU>0，温度降低ΔU<0；W取决于体积变化，当体积增大时，气体对外做功，W<0；当体积减小时，外界对气体做功，W>0。特例是当气体向真空扩散时，W=0。能量守恒定律指出，能量不会凭空产生或消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，其总量不变。然而，第一类永动机违背了能量守恒定律，因为它可以不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。热力学第二定律指出，热传导具有方向性，是一个不可逆过程。热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不能自发地进行。热量可以自发地从高温物体传向低温物体，但不能自发地从低温物体传向高温物体。如果热量要从低温物体传向高温物体，必须有外界的影响或帮助，即需要外界对其做功才能完成。热力学第二定律有两种表述，即克劳修斯表述和开尔文表述。热机是把内能转化为机械能的装置。热机从高温热源吸收热量Q1，推动活塞做功W，然后向低温热源（冷凝器）释放热量Q2。根据能量守恒定律，Q1=W+Q2。热机效率是热机做的功和它从热源吸收的热量的比值，用η表示，即η=W/Q1。热机效率不可能达到100%。第二类永动机是指可以从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化的机器，但这违背了热力学第二定律。设想：想象一种热机，只能从单一热源吸收热量，将其完全转化为有用的功而不引起其他变化。第二类永动机不可能实现，因为它虽然不违反热力学第一定律或能量守恒定律，但违反热力学第二定律。原因是虽然机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能而不引起其他变化，因为机械能