2024年高考物理：热学考前必记知识点
2024年高考物理：热学考前必记知识点热学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d .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 .（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(2)液晶的性质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，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ps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B×100%，式中p为空气中所含水蒸气的实际压强，ps为同一温度下水的饱和汽压，ps在不同温度下的值是不同的，温度越高，ps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，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)盖吕萨克定律(等压变化)数学表达式p1V1p2V2或pVC(常数)或C(常数)或C(常数)同一气体的两条图线5.平衡状态下气体压强的求法（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pp0gh，p0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，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：UQW。符号的规定符号WQU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几种特殊情况：绝热Q0，不做功W0，内能不变U0。（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，不可能制成小新老师推荐的教学利器：帮你快速写教案、写实验活动总结、写论文、制作班级活动方案，解决你的教学难题！孔苏人工智能AI界的新神器，孔苏人工智能带你进入问答模式！公众号 机械振动和波1 简谐运动（1）动力学特征：Fkx，“”表示回复力的方向与位移方向相反，k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xAsin(t)即它的x-t图是一条正弦曲线（3）运动的周期性特征：相隔nT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tBCtCB；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tBCtBC，如图所示.（5）能量特征：振动的能量包括动能Ek和势能Ep，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10°。（2）单摆做简谐运动的周期公式：T2 。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l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 1 m。3.共振(1)共振曲线：如图所示，横坐标为驱动力频率f，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f0的振动系统受迫振动其振幅的影响，由图可知，f与f0越接近，振幅A越大；当ff0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：vf，f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图像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带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示一个周期表示一个波长6波动计算的多解问题（1）波速公式：v或vf（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t与周期T的关系不明确。空间周期性：波传播距离x与波长的关系不明确。(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。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4A。7波的干涉8光的折射、全反射(1)折射率：nn(2)全反射：sin 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别项目平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)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【特别提醒】不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、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”1.游标卡尺读数：主尺读数(mm)游标上与主尺对齐的刻度线K×精确度(mm)精确度：10分度，精确为度0.1 mm 20分度，精确为度0.05 mm 50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mm，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)×0.01(mm)【临考必记】测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，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
