第1章 分子动理论 章末整合 素养提升-【成才之路·学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步新课程学习指导(人教版)

019 章末整合 素养提升 ● 知识网络构建 球体模型 物体是由 分子模型 立方体模型 大量分子 阿伏加德 V=6.02×102mol- 组成的 罗常数 N= 号其中N只适用时固体和液你 V。 扩散现象：直接证明了分子的热运动 意义：间接反映了分子的热运动 实验依据 分子动 布朗运动原因：液体或气体分子对悬浮 撞击作用不平衡 分子热 理论的 决定因素：温度越 、微粒越 ,运动越剧烈 运动 基本内容 定义：分子永不停息的无规则运动 热运动 特点：永不停息，无规则；温度越高，运动越剧烈 秀 分子间作用力与分子间距离的关系图像 分 0 子 分子间的 r<ro,分子间作用力表现为 动 作用力 理 r=o,分子间作用力为 规律 论 r>o,分子间作用力表现为 力 (r>10r。,可认为分子间没有作用力 “中间多、两头少”，当温度升高 分子运动 各速率区间的分子数占总分子数的百分比 时，分子平均速率 速率分布 20 分子运动速 氧气分子的速率分布图像 15 温度为0℃ 10 温度为100℃ 率分布规律 分子数密度 微观 0 分子的速率/(ms 气体压强的 分子平均动能 人S今0、 900以上 决定因素 温度 氧气分子的速率分布图像 宏观 体积、密度 020 分子动能：分子由于热运动而具有的能量， 是分子平均动能的标志 分子力做正功，分子势能 分子势能{分子力做负功，分子势能 物体内能 当r=。时，分子势能 分 定义：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和 子 物体内能宏观上的影响因素：温度、体积、 、物态 动 微观上的影响因素：分子热运动的平均动能、分子势能、分子个数 理 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 论 物理量的测量 单分子油膜面积S 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 分子直径：d= 分子直径的数量级： m ●高考真题专练 B.分子从无限远靠近到距离r。处过程中分子 热点专练1分子力与分子势能 势能变大 1.(2025·山东卷)分子间作用力F与分子间距 C.分子势能在r。处最小 D.分子间距离小于r。且减小时，分子势能在 离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离 减小 r等于r。时分子势能E。为零，则 热点专练2用油膜法估测油酸分子的大小 3.(多选)(2025·广西卷)关于用油膜法测分子 直径的实验，下列说法正确的是 () A.油膜的厚度，可以看成是球形的直径 B.油膜稳定时，油酸分子还在做热运动 C.展开的薄膜，如果是不完整的正方形，可以 A.只有r大于r时，E。为正 不计面积 B.只有r小于ro时，E。为正 D.实验时，加酒精比不加酒精能更好的展开 C.当r不等于ro时，E。为正 油膜 D.当r不等于o时，E。为负 2.(2023·海南卷)下列关于分子力和分子势能 的说法正确的是 ( 00 素养等级测评 请同学们认真完成考案（一） A.分子间距离大于r。时，分子间表现为斥力4.分子动能和分子势能 探究点1分子动能 1.无规则运动 2.(1)平均值(2)温度 判断正误 (1)×(2)V 例1：ABD因为温度是分子平均动能的标志，所以两种气体的 分子平均动能相等，故A正确：因为氢气和氧气的分子质量不 同，平均动能又相等，所以这两种气体分子的平均速率不同， 由E-受可得，分子质量大的氧气分子的平均速率小，故B 正确：虽然两种气体分子平均动能相等，两种气体质量相等 但由于氢气摩尔质量小，氢气分子数多，由E,:=NE,知，氢 气分子热运动的总动能大，故C错误，D正确。 跟踪训练1：BC物体由于运动而具有的能叫作动能，它是宏观 物体所具有的一种能量形式，而分子热运动的动能叫作分子 动能，是微观上内能的一种形式，所以物体运动速度与分子热 运动的动能无关，故A错误；温度是分子热运动平均动能的标 志，物体的温度降低，分子热运动的平均动能减小：物体的温 度升高，分子热运动的平均动能增大，但并不是每个分子热运 动的动能都增大，故B、C正确：温度相同的水和水蒸气，分子 热运动的平均动能相同，故D错误。 探究点2分子势能 要点归纳 1.相对位置 2.减少减少增加增加 3.(1)引力增大(2)斥力增大(3)最小 4.(1)体积（2)距离 判断正误 (1)V(2)V(3)× 例2：AB分子势能变小，说明分子力 做正功，故A正确；如图所示为E。 T、F-r图像，若分子间距大于平衡 选r=处 E=0 间距。，分子势能变小，分子间距变 小，分子力可能变大也可能变小；若 分子间距小于平衡间距。，分子势能 变小，分子间距变大，分子力变小，表现为斥力，故B正确，C D错误。 跟踪训练2：B由题图可知，乙分子在P点(x=x2)时，分子势 能最小，则x处为平衡位置，分子引力与分子斥力大小相等， 合力为零，乙分子处于平衡状态，分子力和加速度均为零，故 A错误；乙分子在P点(x=x2)时的分子势能最小，为-E。,由 题知乙分子所具有的分子动能和分子势能之和为0，可知乙 分子在P点的分子动能最大，为E。,故B正确；乙分子在Q点 (x=x1)时，分子间距离小于平衡距离，分子力表现为斥力，乙 分子处于非平衡状态，故C、D错误。 19 探究点3物体的内能 1.动能分子势能 2.热运动 3.(1)温度(2)平均动能 判断正误 (1)× (2)×(3)V 例3：C 内能 体积 温度 (内能=分子 (分子势能) (分子平均动能) 势能+分子动能) 如果保持该气体体 当温度T升高 V不变、T升高 积V不变，则分子间 时，分子平均动 时，内能增大， 距离不变，分子势能 能增大 选项A、B错误 不变 因气体分子之间的 如果保持该气 T不变、V增大 作用力表现为引力， 体温度T不变， 时，内能增大， 所以当体积V增大 则分子平均动 选项C正确，D 时，分子力做负功 能不变 分子势能增大 错误 跟踪训练3：D相同质量的两种不同物质的物质的量可能不 同，进而可知分子数可能不同，故升高相同的温度时（分子平 均动能的变化量相同)，其分子总动能的变化量不一定相同， 且不知道分子势能如何变化，故其内能的增量可能不相同，选 项A错误：物体内能改变时，可能是分子势能改变，因此温度 不一定改变，选项B正确：分子永不停息地做无规则运动，故 物体的内能不可能为零，选项C错误；物体的内能与分子数、 温度和体积有关，分子数和温度相同，体积不同的物体，内能 可能不同，选项D正确。 素养能力提升 例4：BD内能和机械能是两种不同形式的能，二者的决定因素 不同，例如，在物体克服空气阻力匀速下降过程中，机械能减 小，而摩擦生热，物体温度升高，内能增大，A错误，B正确；在 物体静止时，温度降低，内能减小，而物体的机械能不变，C错 误：物体内分子在做永不停息的运动，内能不可以为0，但机 械能可以为O,D正确 章末整合 素养提升 知识网络构建 微粒高小斥零引增大温度减小增 m 加最小物质的量号 1010 高考真题专练 1.C两个分子间距离r等于r。时分子势能为零，从。处随着 分子间距离的增大，分子间作用力表现为引力，分子间作用力 做负功，故分子势能增大；从。处随着分子间距离的减小，分 子间作用力表现为斥力，分子间作用力也做负功，分子势能也 增大；故可知当r不等于。时，E。为正。故选C。 2.C分子间距离大于「。，分子间表现为引力，分子从无限远靠 近到距离。处过程中，引力做正功，分子势能减小：继续减小 距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大，则在 处分子势能最小。故选C。 3.ABD在油膜法测分子直径的实验中，把油膜看成单分子油 膜，即认为油膜是由一层分子构成的，所以油膜的厚度可以近 似看成是球形分子的直径，故A正确；分子在永不停息地做无 规则热运动，与宏观物体是否处于稳定状态无关。油膜稳定 时，油酸分子仍然在做热运动，故B正确；在计算油膜面积时， 为了更准确地估算油膜的面积，对于周边不完整的格子，大于 半格记为一个单位面积，小于半格的不计面积，而不是不完整 的格子不计面积，故C错误；酒精可以溶解油酸，使油酸更容 易在水面上展开形成单分子油膜，所以实验时加酒精比不加 酒精更好地展开油膜，故D正确。故选ABD。 第二章气体、固体和液体 1.温度和温标 探究点1状态参量与平衡态 要点归纳 1.(1)大量分子(2)相互作用 2.体积V压强p温度T 3.状态参量 例1：BD由于描述系统的各种性质需要不同的物理量，只要其 中某个量变化，系统的状态就会发生变化，但不一定各个状态 参量都发生变化，A错误；当系统不受外界影响时，系统总要 趋于平衡，其内部各部分状态参量趋于稳定，B正确；系统处 于平衡态或非平衡态，都有状态参量，区别是状态参量有无变 化，C错误：两个物体间发生传热时，两个物体组成的系统内 部存在温差，故系统处于非平衡态，D正确。 跟踪训练1：AC冰水混合物在1℃的环境中要吸收热量，温度 升高，不是平衡态，A正确：当铝块放在沸水中足够长的时间， 铝块各部分的温度与沸水的温度相同且保持不变，达到平衡 态，B错误；冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不 同，不是平衡态，C正确；用玻璃杯盛着的开水放在室内足够 长时间，最终开水温度与环境温度相同且保持不变，达到平衡 态，D错误。 探究点2热平衡与温度 要点归纳 1.不再变化2.热平衡3.(2)温度 判断正误 (1)V(2)×(3)× 例2：AD一个系统，只要它的状态参量不随时间变化，或者和 外界没有能量交换，系统体积不变，系统内各点温度、压强 -20 样，我们就说这个系统达到了平衡态。两个系统接触一段时 间后，两个系统的状态参量不再变化，我们就说这两个系统达 到了热平衡。乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有 热传递，它们中各处的宏观性质将不随时间而变化且具有确 定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，选项A正 确，B错误：甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙达到了热平 衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度又发生了变化，甲和 乙的热平衡被破坏，乙、丙两物体达到了热平衡，选项C错误， D正确。 跟踪训练2：ABD温度是决定两个系统是否达到热平衡的物理 量，两个达到热平衡的系统具有相同的温度，故A、D正确；由 热平衡定律可知B正确；两个系统达到热平衡的标志是它们 的温度相同，但压强、体积不一定相同，故C错误。 探究点3温度计与温标 1.定量温标 2.(1)测温(2)性质(3)零点分度 3.摄氏度开尔文℃K273.15273 判断正误 (1)V(2)×(3)V 例3：AB由T=t+273K可知，-33℃相当于240K,A正确； 由T=t+273K可知△T=△t,即热力学温度的变化总等于摄 氏温度的变化，温度变化1℃，也就是温度变化1K,B正确； 因为绝对零度不能达到，所以热力学温度不可能取负值，而摄 氏温度可以取负值，C错误：初态温度为(t+273)K,末态温度 为(2t+273)K,热力学温度也升高了tK,D错误 例4：C此温度计每一刻度（设每1℃为一个刻度）表示的实际 温度为320七=子℃，当它的示数为41七时，它上升的格 数为41-20=21（格），对应的实际温度应为21×℃= 3 35℃：同理，当实际温度为60℃时，此温度计应从20℃开始 上升的格数为0=36（格），它的示数应为(36+20)℃= 5 3 56℃。故C项正确。 素养能力提升 例5：ABC双金属温度计是用热膨胀系数不同的铜、铁两种金 属制成的。该温度计是利用双金属片的弯曲程度随温度变化 的原理来工作的，A、B选项正确；题图甲中，加热双金属片时， 双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下 层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项正确：题 图乙中，温度计示数沿顺时针方向增大，说明当温度升高时温 度计指针绕顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增 大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，D 选项错误。