高中物理选修3-3一轮复习详细资料第7章 第3课时

第七章分子动理论7.1 物体是由大量分子组成的一、分子的大小：1.分子直径数量级为10－10m；可用“油膜法”测定。

分子质量的数量级是10-27—10-26kg2.油膜法估测分子直径：（1）理论基础：把分子想成球体；忽略分子间空隙；认为是单分子油膜。

（2）步骤：将油酸用酒精稀释后滴加在水面上，油酸在水面上散开，其中酒精溶于水中，并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸膜，由于油酸分子的部分原子与水有很强的亲合力，这样就形成了紧密排列的单分子层油膜。

根据稀释前油酸的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄的厚度的d=V/S，L即为分子的直径。

用此方法得出的油酸分子的直径数量级是10－10m。

二、阿伏加德罗常数：1.1摩尔任何物质含有的粒子数都相同．这个数量用阿伏伽德罗常数表示。

其值为：N A＝6．02 ×1023mol-12.阿伏伽德罗常数是联系宏观与微观的桥梁。

7.2分子的热运动一、扩散现象：1.扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象。

2.影响因素：温度越高扩散越快。

二、布朗运动：1.布朗运动：是指悬浮在液体中的花粉颗粒永不停息地做无规则运动。

2.它并不是分子本身的运动．液体分子的无规则运动是布朗运动产生的原因，布朗运动虽不是分子的运动，但其无规则性正反映了液体分子运动的无规则性．3.影响因素：布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关．颗粒越小越明显，温度越高越明显。

注意：①形成条件是：只要微粒足够小。

②温度越高，布朗运动越激烈。

③观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。

④实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。

三、热运动：物体里的大量分子做永不停息的无规则运动，随温度的升高而加剧。

扩散现象和布朗运动可以证明分子热运动的存在。

7.3分子间相互作用力一、分子间的作用力：1．分子间同时存在着相互作用的引力和斥为，引力和斥力都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大．但斥力的变化比引力的变化快．实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力．2.分子间作用力(指引力和斥力的合力)随分子间距离而变的规律是：①r<r0时表现为斥力；②r= r0时分子力为零；③r> r 0时表现为引力；④r>10 r 0以后,分子力变得十分微弱,可以忽略不计。

高中物理学习材料唐玲收集整理第七章 分子动理论全章复习学习目标： 1、掌握分子动理论的基本观点，知道阿伏加德罗常数的意义2、能通过实验测分子的大小3、理解内能的概念 一、知识整理： 1、 分子动理论2、温度和温标：3、内能：二、例题精讲：例1：一滴石油体积为10-3cm 3,把它滴在平静的湖面上，扩散成面积为2.5m 2的单分子层油膜，则石油的半径为多少？（2×10-10m ）1）、________________________________. A:阿伏加德罗常是： 2）、________________________________. A:什么是扩散？ B ：什么是布朗运动？ 3）、________________________________. 两个相邻分子间存在着相互作用的_____和_____，它们都随分子间距离增大而________。

1）热力学系统： 2）外界 3）状态参量： 4）平衡态： 5）热平衡： 6）热平衡定律： 7）温度： 8）温标： 9）热力学温标与摄氏温标的关系： 1） 分子动能： 影响因素：2） 分子势能： 影响因素：3）内能：分析：分子半径是分子直径的一半，而分子直径就是油膜的厚度，m s v d 10631045.21010---⨯=⨯== 所以r=2X10-10m例2、下列关于热力学温度的说法中，正确的是( )A ．摄氏温度和热力学温度都可以取负值B ．绝对零度是低温的极限，永远达不到C ．-33℃=240.15 KD ．1℃就是1 K三、本章检测：1、两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是（ ）A ．分子间的引力和斥力都在减小B ．分子间的斥力在减小，引力在增大C ．分子间的作用力在逐渐减小D ．分子间的作用力，先减小后增大，再减小到零2、下列说法正确的是 （ ）A ．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B ．没有摩擦的理想热机可以把吸收的热量全部转化为机械能C ．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿佛加德罗常数D ．内能不同的物体，它们分子运动的平均动能可能相同.3、有甲乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近为止，在这整个过程中，分子势能的变化情况是 （ ）A 、不断增大B 、不断减小C 、先增大后减小D 、先减小后增大.4、氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是（ ）A 、氧气的内能较大B 、氢气的内能较大.C 、两者的内能相等D 、氢气分子的平均速率较大.5、分子间的相互作用力由引力F引和斥力F 斥两部分组成，则（ ）A 、F 引和F 斥同时存在的.B 、F 引总是大于F 斥，其合力总表现为引力C 、分子之间的距离越小，F 引越小，F 斥越大，故表现为斥力D 、分子间距离越大，F 引越大，F 斥越小，故表现为引力6．在25℃左右的室内，将一只温度计从酒精中拿出，观察它的示数变化情况是（ ）A ．温度计示数上升B ．温度计示数下降C ．温度计示数不变D ．示数先下降后上升7、下列关于布朗运动的说法中正确的是（ ）A.将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映B.布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关C.布朗运动的激烈程度与温度有关D .微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性8、下面证明分子间存在引力和斥力的试验，错误的是（ ）A.两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力B.一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力C.拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力D.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力9、质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则（）A.氧气的内能较大B.氢气的内能较大C.两者内能相等D.氢气分子的平均动能较大10、以下说法中正确的是（）A.温度低的物体内能小B.温度低的物体内分子运动的平均速率小C.物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大D.以上说法都不对11、已知1摩尔的水质量0.018千克，求水分子质量.。

人教版高中物理选修3—3知识点总结第七章 分子动理论第一节 物体是由大量分子组成的一、实验：用油膜法估测分子的大小 二、分子的大小 阿伏加德罗常数1．分子的大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10m 。

2．阿伏加德罗常数：N A ＝6.02×1023_mol －1。

3．两种分子模型 分子 模型意义分子大小或分子间的平 均距离图例球形 模型固体和液体可看成是由一个个紧挨着的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙d ＝36V 0π(分子大小)立方体 模型 (气体)气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个分子占有的活动空间，这时忽略气体分子的大小d ＝3V 0 (分子间平 均距离)设物质的摩尔质量为M 、摩尔体积为V 、密度为ρ、每个分子的质量为m 0、每个分子的体积为V 0，有以下关系式：(1)一个分子的质量：m 0＝MN A＝ρV 0。

(2)一个分子的体积：V 0＝V N A ＝MρN A (只适用于固体和液体；对于气体，V 0表示每个气体分子平均占有的空间体积)。

(3)一摩尔物质的体积：V ＝Mρ。

(4)单位质量中所含分子数：n ＝N A M 。

(5)单位体积中所含分子数：n ′＝N AV 。

(6)气体分子间的平均距离：d ＝ 3VN A 。

(7)固体、液体分子的球形模型分子直径：d ＝36V πN A ；气体分子的立方体模型分子间距：d ＝ 3VN A。

第二节 分子的热运动一、扩散现象1．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。

2．产生原因：物质分子的无规则运动。

3．意义：反映分子在做永不停息的无规则运动。

二、布朗运动1．概念：悬浮微粒在液体(或气体)中的无规则运动。

2．产生原因：大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性。

3．影响因素：微粒越小、温度越高，布朗运动越激烈。

4．意义：间接反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。

第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动主干梳理对点激活知识点常见电容器I电容器的电压、电荷量和电容的关系11•电容器(1) 组成：由两个彼此E01绝缘又相互靠近的导体组成。

(2) 带电量：一个极板所带电荷量的□ 02绝对值。

(3) 电容器的充电、放电①充电：使电容器带电的过程。

充电后电容器两极板带上等量的□ 03异号电荷，电容器中储存电场能。

②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程。

放电过程中□04电场能转化为其他形式的能。

③充电时电流流入正极板，放电时电流流出正极板。

2. 常见的电容器⑴分类：从构造上可分为r05固定电容器和P6可变电容器。

(2)击穿电压：加在电容器极板上的□ 07极限电压，超过这个电压，电介质将被击穿，电容器损坏；电容器外壳上标的电压是口)8额定电压，这个电压比击穿电压B9 低。

3. 电容(1) 定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。

(2) 定义式：。

=畸。

推论：。

=欝。

(3) 单位：法拉(F)，1 F=H^ ,^F^1012 pF。

(4) 物理意义：表示电容器口3容纳电荷本领的物理量。

(5) 决定因素电容C的大小由电容器本身结构(大小、形状、正负极相对位置及电介质)决定，与电容器是否带电及所带电荷量(或两端所加电压)无关。

4. 平行板电容器及其电容(1) 影响因素：平行板电容器的电容与两极板□ 14正对面积成正比，与两极板间介质的⑪相对介电常数成正比，与口16两板间的距离成反比⑵决定式：ffl7C= 4n d，k为静电力常量。

知识点2 带电粒子在匀强电场中的运动n1. 加速问题若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子的口01动能的增量。

1 i(1) 在匀强电场中：W= qEd = qU = dqmv2—qmv O。

1 2 1 2(2) 在非匀强电场中：W= qU = 032mv2—2mv2。

2. 偏转问题(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v o Q4垂直于电场线方向飞入匀强电场。

高中物理学习材料唐玲收集整理章末复习课【知识体系】[答案填写] ①6.02×1023mol－1②10－10 m ③小④高⑤斥力⑥引力⑦T＝t＋273.15 K ⑧体积⑨温度⑩总和⑪无主题1 估算分子的大小1．分子大小．(1)固体、液体分子的分子模型和大小：对于固体和液体分子间距小，可认为是紧密相连的球体．由V＝43πr3＝16πd3，则d＝36Vπ.(2)对油膜法测分子大小：d＝V S .注意：S为单分子层，在利用坐标纸求面积时用到四舍五入．(3)气体分子的分子模型和间距：对于气体分子间距大，通常研究分子所占空间体积，我们把分子所占空间体积作为正方体．由V＝d3，则d＝3 V.2．阿伏加德罗常数．(1)N A＝6.02×1023mol－1，是宏观世界和微观世界之间的桥梁．(2)固液：N A＝M molm0＝ρV molm0＝V molV0.(3)气体：N A＝M molm0＝ρV molm0≠V molV0.【例1】在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；B．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积；C．往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；D．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；E．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径．(1)以上各实验步骤中正确的顺序是________(填写步骤前面的字母)．(2)实验中所用的油酸酒精溶液的体积百分比浓度为0.05%，每滴溶液的体积为0.02 mL，描出油酸膜边缘轮廓如图所示．已知玻璃板上正方形小方格的边长为 1 cm，则油酸膜的面积约为________m2(保留两位有效数字)．由以上数据，可估算出油酸分子的直径为________m(保留两位有效数字)．解析：(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备浅水盘(C)→形成油膜(A)→描绘油膜边缘(D)→测量油膜面积(B)→计算分子直径(E)，故正确的顺序为：CADBE.(2)油酸膜的面积约为：S＝110×1 cm2＝110 cm2＝1.1×10－2m.油酸分子的直径d＝VS＝0.02×0.05%mL110cm＝9.1×10－8cm＝9.1×10－10m.答案：(1)CADBE (2)1.1×10－29．1×10－10针对训练1．目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500 mL，空气的摩尔质量M＝29×10－3kg/mol.按标准状况计算，N A＝6.0×1023mol－1，试估算：(1)空气分子的平均质量；(2)一瓶纯净空气的质量；(3)一瓶中气体分子的个数．解析：(1)m＝MN A＝29×10－36.0×1023kg＝4.8×10－26kg.(2)m空＝ρV瓶＝MV瓶V m＝29×10－3×500×10－622.4×10－3kg＝6.5×10－4kg.(3)分子数N＝nN A＝V瓶V m·N A＝500×10－6×6.0×102322.4×10－3＝1.3×1022(个)．答案：(1)4.8×10－26kg (2)6.5×10－4kg(3)1.3×1022个主题2 分子力与分子势能的关系1．分子力．(1)分子间的作用力属于短程力，其作用力只存在相近的两分子之间．分子间的距离为平衡位置时，分子间仍有引力和斥力，但是两者合力为0.当分子间距大于平衡位置距离时表现为引力，当分子间距小于平衡位置距离时表现为斥力．(2)当距离超过10倍的平衡位置时，不存在分子力即引力和斥力都为0.所以理想气体分子间距大，超过平衡位置距离的10倍，所以理想气体不考虑分子力的作用．2．分子力做功和分子势能．(1)当分子力与分子速度同向时分子力做正功，动能增大，分子势能减小；当分子力与速度反向时分子力做负功，动能减小，分子势能增大．所以一分子向另一固定不动的分子靠近时，分子间距开始大于平衡间距后小于平衡位置间距，则分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，平衡位置时分子势能最小．(2)图象．【例2】如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则( )A．乙分子在b处势能最小，且势能为负值B．乙分子在c处势能最小，且势能为负值C．乙分子在d处势能一定为正值D．乙分子在d处势能一定小于在a处势能解析：(1)由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小为负值．(2)由于惯性，到达c点后乙分子继续向甲分子靠近，由于分子力为斥力，故乙分子做减速运动，直到速度减为零，设到达d点后返回，故乙分子运动范围在ad之间．(3)在分子力表现为斥力的那一段cd上，随分子间距的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加．答案：B针对训练2.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从A处由静止释放，下面四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )解析：速度方向始终不变，A错误；加速度与力成正比，方向相同，故B正确；乙分子势能不可能增大到正值，故C错误；乙分子动能不可能为负值，故D错误．答案：B统揽考情对分子力和分子势能的考查是高考的一个小热点问题，分子势能和分子力之间存在着一定的联系，两者都与分子间的距离存在一定的关系，但对学生处理来说却容易出现混淆．另外分子动理论也是常考的一种题型，考题一般以选择题的形式出现，在高考中基本每年都会涉及该部分内容．真题例析(2013·课标全国Ⅰ卷)(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是( )A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变解析：由分子力随分子间距离变化关系分析知，分子力先增大，然后减小，再增大，A选项错误；分子从相距很远处开始运动，则r>r0时合力为引力，分子力做正功，分子动能大．r<r0时合力为斥力，分子力做负功，分子动能减小，B、C选项正确；由分子力做功与分子势能变化关系知，分子势能先减小，后增大，D选项错误；分子仅在分子力作用下运动，只有分子力做功，分子势能和动能之间相互转化，分子势能和动能之和不变；E选项正确．答案：BCE针对训练一定质量的理想气体在升温过程中( )A．分子平均势能减小B．每个分子速率都增大C．分子平均动能增大D．分子间作用力先增大后减小解析：对于理想气体分子间距比较大，超过了分子力的作用范围，进而分子势能认为是0，故A、D错误；温度升高分子平均动能增大，对单个分子的运动是无规则的，有的增大，也有的会减小，故B错，C对．答案：C1．(2015·山东卷)(多选)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是( )A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的解析：由分子动理论知，混合均匀主要是由于水分子做无规则运动，使得碳粒做布朗运动；由于布朗运动的剧烈程度和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会越明显，则混合均匀的程度进行的更快，故选B、C.答案：BC2．以下说法正确的是( )A．气体的温度越高，分子的平均动能越大B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的C．对物体做功不可能使物体的温度升高D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关解析：温度是大量分子平均动能的标志，气体分子温度越高，说明分子的平均动能越大；但并不能说明所有分子的运动速率都很高，仍有一部分分子的运动速率是比较小的，所以A、B选项正确；做功和热传递均可以改变物体的内能，一般情况下对物体做功是可以使物体温度升高的，C选项错误；只有理想气体的内能才只与温度有关，对于实际气体内能与温度和体积有关，不能单纯从温度上来判断，D 选项错误．答案：AB3．(2014·北京卷)下列说法中正确的是( )A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变解析：物体温度是分子平均动能的标志，温度高分子平均动能大，但内能不一定大，故B正确，A、C、D错误．答案：B4．下列说法中正确的是( )A．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而减小C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能D．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以求出该物质分子的质量解析：气体分子之间的距离很大，分子力为引力，基本为零，气体很容易充满容器，是由于分子热运动的结果，故A错误；当分子力表现为引力时，分子间距离增大时分子力做负功；分子势能随分子间距离的增大而增大；故B错误；物体的内能是构成物体的所有分子的无规则热运动的动能和分子势能的代数和，具有统计意义，对单个或几个分子无意义；故C错误；已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以由m＝MN A可求出该物质分子的质量；故D正确．答案：D5．(2015·海南卷)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N A，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．解析：设大气层中气体的质量为m，由大气压强产生，mg＝p0S，即：m＝p0Sg.分子数n＝mN AM＝p0SN AMg＝4πR2p0N AMg.假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a，大气层中气体总体积为V，a＝3Vn，而V＝4πR2h，所以a＝3Mghp0N A.答案：4πR2p0N AMg3Mghp0N A唐玲。

第3节分子间的作用力1.分子间存在着相互作用的引力和斥力，其合力表现为分子力。

2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减少，随分子间距离的减小而增大；但斥力比引力变化更快。

3．分子动理论：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力。

一、分子间的作用力1．分子间有空隙(1)气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的空隙。

(2)水和酒精混合后总体积减小，说明液体分子之间存在着空隙。

(3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙。

2．分子间的作用力(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。

(2)当两个分子的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零；当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力。

二、分子动理论1．内容物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力。

2．统计规律(1)微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性。

(2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律。

大量分子的集体行为受统计规律的支配。

1．自主思考——判一判(1)水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现。

(√)(2)气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现。

(×)(3)两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现。

(×)(4)用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现。

(√)(5)气体容易被压缩，说明气体分子之间有空隙。

(√)(6)分子间的引力随距离的增大而增大，斥力随距离的增大而减小。

(×)2．合作探究——议一议(1)当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体“反抗”被压缩，这时分子间还有引力吗？提示：分子间同时存在分子引力和斥力，当物体被压缩时，分子斥力大于分子引力，分子间表现为斥力，此时分子间仍存在引力。

3 分子间的作用力分 子 间 的 作 用 力[先填空]1．分子间有空隙(1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，表明气体分子间有很大的空隙．(2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会减小，说明液体分子间有空隙．(3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片的分子，能扩散到对方的内部说明固体分子间也存在着空隙．2．分子间作用力(1)分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子之间存在着引力；分子间有空隙，但用力压缩物体，物体内会产生反抗压缩的弹力，这说明分子之间还存在着斥力．(2)分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力．图7-3-1(3)分子间的作用力与分子间距离的关系如图7-3-1表现出了分子力F 随分子间距离r 的变化情况，由图中F -r 图线可知：F 引和F 斥都随分子间距离的变化而变化，当分子间的距离增大时，F 引和F 斥都减小，但F 斥减小得快，结果使得：①r ＝r 0时，F 引＝F 斥，分子力F ＝0，r 0的数量级为10－10 m ；当r >10－9 m 时，分子力可以忽略．②r <r 0时，F 引<F 斥，分子力表现为斥力．③r >r 0时，F 引>F 斥，分子力表现为引力．[再判断]1．气体、液体、固体的分子之间都有空隙．(√)2．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现．(√)3．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现．(×)[后思考]1．当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体反抗被压缩，这时候分子间还有引力吗？【提示】 分子间同时存在分子引力和分子斥力，当物体被压缩时，分子斥力大于分子引力，分子力表现为斥力．2．“破镜不能重圆”指的是打碎的镜片不能把它们拼在一起，利用分子力使镜子复原，你能解释其中的原因吗？【提示】 因为只有当分子间的距离接近10－10 m 时，分子引力才比较显著．破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能相互接近到距离很小的程度，绝大多数分子彼此间的距离远大于10－10 m ，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们重新接在一起．[核心点击]1．分子力：在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力．2．分子力与分子间距离变化的关系：(1)平衡位置：分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零．平衡位置即分子间距离等于r0(数量级为10－10 m)的位置．(2)分子间的引力和斥力随分子间距离r的变化关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，但斥力减小得更快．(3)分子力与分子间距离变化的关系及分子力模型．1．下列现象不能说明分子之间有相互作用力的是()A．一般固体难于拉伸，说明分子间有引力B．一般液体易于流动和变成小液滴，说明液体分子间有斥力C．用气筒给自己车胎打气，越打越费力，说明只有经过压缩的气体分子间才有斥力D．高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油分子的斥力E．两块铁经过高温加压会连成一整块，这说明铁分子间有吸引力【解析】固体难于拉伸，是分子间引力的表现，故A对；B中液体的流动性不能用引力、斥力来说明，它的原因是化学键的作用；C中气体分子即使不压缩时也有斥力，只不过较小而已；D中说明钢分子间有空隙，油从筒中溢出，是外力作用的结果，而不是钢分子对油分子的斥力所致；高温下铁分子运动非常激烈，两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内，所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块，E正确．【答案】BCD2．关于分子力，正确的说法是()A．分子间的相互作用力是万有引力的表现B．分子间的作用力是由分子内带电粒子相互作用和运动所引起的C．当分子间距离r>r0时，随着r的增大，分子间斥力和引力都减小，但斥力减小的更快，合力表现为引力D．当分子间距离大于10倍的r0时，分子间的作用力几乎等于零E．当分子间的距离为r0时，它们之间既没有引力，也没有斥力【解析】分子力是由于分子内带电粒子的相互作用和运动而引起的，由于分子的质量非常小，分子间的万有引力忽略不计，答案A错误，B正确；分子间同时存在着相互作用的斥力和引力，且斥力和引力都随着分子间距离的增大而减小，且分子力为短程力，当分子间距离r>r0时，分子间相互作用的斥力小于引力，分子力表现为引力，答案C、D正确，分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，当两个分子间距离为r0时，每个分子受另一个分子的引力和斥力大小相等、方向相反、合力为零，而不是既无引力也无斥力，E错误．【答案】BCD3．对下列现象的解释正确的是()A．两块铁经过高温加压将连成一整块，这说明铁分子间有吸引力B．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱C．电焊能把二块金属连接成一整块是分子间的引力起作用D．破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果E．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现【解析】高温下铁分子运动非常激烈，两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内，所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块，电焊也是相同的原理，所以A、C项正确；通常情况下，气体分子间的距离大约为分子直径的10多倍，此种情况下分子力非常微弱，气体分子可以无拘无束的运动，从而充满整个容器，所以B项正确；玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距均匀接近到分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，亦可重新接合，所以D项错误；抽成真空的马德堡半球很难分开是大气压强作用的结果，E错；正确答案为A、B、C.【答案】ABC1．当拉伸物体时，组成物体的分子间的分子力表现为引力，以抗拒外界对它的拉伸．2．当压缩物体时，组成物体的分子间的分子力表现为斥力，以抗拒外界对它的压缩．3．大量的分子能聚集在一起形成固体和液体，说明分子间存在引力；固体有一定的形状，液体有一定的体积，而固体、液体分子间有空隙，且没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力．分子动理论[先填空]1．内容物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力．2．统计规律(1)微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性．(2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律．大量分子的集体行为受统计规律的支配．[再判断]1．冰冻的衣服也会变干，说明固体分子也不停地运动．(√)2．大量分子的集体行为遵循统计规律．(√)3．当温度升高时，所有分子都运动的更激烈了．(×)[后思考]1．物体是由大量分子组成的，分子又在永不停息地做无规则运动，那么为什么大量分子能聚在一起形成液体或固体而不散开？【提示】靠分子间的引力聚在一起而不分开．2．分子做永不停息的无规则运动与大量分子的整体行为受到统计规律的支配，这两种说法矛盾吗？【提示】这两种说法不矛盾．从单个分子来看，各个分子的运动是无规则的，但是大量分子的运动却遵守统计规律．例如，任选一个成年男性和一个成年女性，可能男的高，也可能女的高，没有规律，但从总体来看成年男性比成年女性高．[核心点击]1．分子动理论(1)分子间有相互作用的宏观表现．①当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现为引力，以抗拒外界对它的拉伸．②当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现为斥力，以抗拒外界对它的压缩．③大量的分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力．固体有一定的形状，液体有一定的体积，而固体、液体分子间有空隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力．(2)分子力与物体三态不同的宏观特征．分子间距离不同，分子间的作用力表现也就不一样，物体的状态特征也不相同．事件整体和必然的联系，而个别事件的特征和偶然联系已经不是重点了．4．关于分子动理论，下述说法正确的是( )A ．物体是由大量分子组成的B ．分子永不停息地做无规则运动C ．分子间有相互作用的引力或斥力D ．分子动理论没有实验基础E ．分子动理论是热现象微观理论的基础【解析】 由分子动理论的内容可知，A 、B 正确；分子间有相互作用的引力和斥力，C 错误；分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D 错误．分子动理论是热现象微观理论的基础，E 正确．【答案】 ABE5．下面说法中能用分子动理论来解释的是 ( )A ．衣箱里的卫生球，时间长了会变小B ．酒精瓶被打碎后，屋里很快就闻到酒精味C ．教室里扫除时，灰尘满屋飞扬D．夏天槐花飘香E．烟囱冒出黑烟【解析】卫生球变小和闻到酒精味都是扩散现象，都是分子无规则运动的反映；而扫地时的灰尘飞扬、烟囱冒出的黑烟则是外力作用的结果，不是分子动理论所反映的运动现象；槐花飘香是花香分子运动的结果，是扩散现象；故符合题意的选项是A、B、D.【答案】ABD6．关于分子动理论，下列说法正确的是()A．分子永不停息地做无规则运动B．酒精和水混合后，总体积减小，是因为分子间有空隙C．铁块不易被压缩是因为在挤压铁块时，分子间只有斥力没有引力D．分子间距离增大时，分子力也随之增大E．固体和液体很难被压缩，是因为分子斥力大于分子引力【解析】由分子动理论可知A正确；酒精和水混合后总体积减小是因为分子间有空隙，B正确；挤压铁块时，分子斥力和引力同时存在，但分子力表现为斥力，C错误；当分子间距离r<r0时，r增大，分子力减小，D错误；压缩固体和液体时，分子间的引力和斥力是同时存在的，只不过斥力大于引力，分子力表现为斥力，选项E正确．【答案】ABE分子力与物体三态不同的宏观特征1．宏观现象的特征是大量分子间分子合力的表现，分子与分子间的相互作用力较小，但大量分子力的宏观表现合力却很大．2．当物体被拉伸时，物体要反抗被拉伸，表现出分子引力，而当物体被压缩时，物体又要反抗被压缩而表现出分子斥力．3．物体状态不同，分子力的宏观特征也不同，如固体、液体很难压缩是分子间斥力的表现；气体分子间距比较大，除碰撞外，认为分子间引力和斥力均为零，气体难压缩是压强的表现．。

电容器与电容 带电粒子在电场中的运动[基础知识·填一填][知识点1] 电容器及电容 1．电容器(1)组成：由两个彼此 绝缘 又相互靠近的导体组成． (2)带电荷量：一个极板所带电荷量的 绝对值 . (3)电容器的充、放电①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的 异种电荷_ ，电容器中储存电场能．②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中 电能 转化为其他形式的能．2．电容(1)定义：电容器所带的 电荷量 与两个极板间的 电势差 的比值． (2)定义式： C ＝Q U.(3)单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF).1 F ＝ 106μF＝ 1012pF. (4)意义：表示电容器 容纳电荷 本领的高低．(5)决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否 带电 及 电压 无关．3．平行板电容器的电容(1)决定因素：正对面积、介电常数、两板间的距离． (2)决定式： C ＝εr S4πkd.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．(×) (2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比．(×) (3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零．(×) [知识点2] 带电粒子在电场中的运动 1．加速问题(1)在匀强电场中：W ＝qEd ＝qU ＝12mv 2－12mv 20.(2)在非匀强电场中：W ＝qU ＝12mv 2－12mv 20.2．偏转问题(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场． (2)运动性质： 匀变速曲线 运动． (3)处理方法：利用运动的合成与分解． ①沿初速度方向：做 匀速 运动．②沿电场方向：做初速度为零的 匀加速 运动． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动．(×)(2)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动．(√) (3)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计．(×) [知识点3] 示波管1．装置：示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，如图所示． 2．原理(1)如果在偏转电极XX ′和YY ′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线传播，打在荧光屏 中心 ，在那里产生一个亮斑．(2)YY ′上加的是待显示的 信号电压 ，XX ′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压．若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的图象．[教材挖掘·做一做]1．(人教版选修3－1 P32第1题改编)(多选)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U ，电容器已带电，则下列判断正确的是( )A ．增大两极板间的距离，指针张角变大B ．将A 板稍微上移，静电计指针张角变大C ．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D ．若减小两板间的距离，则静电计指针张角变小解析：ABD [电势差U 变大(小)，指针张角变大(小)．电容器所带电荷量一定，由公式C ＝εr S 4πkd 知，当d 变大时，C 变小，再由C ＝QU得U 变大；当A 板上移时，正对面积S 变小，C 也变小，U 变大；当插入玻璃板时，C 变大，U 变小；而两板间的距离减小时，C 变大，U 变小，所以选项A 、B 、D 正确．]2．(人教版选修3－1 P39第2题改编)两平行金属板相距为d ，电势差为U ，一电子质量为m ，电荷量为e ，从O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A 点，然后返回，如图所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是( )A.edhU B ．edUhC.eU dhD.eUh d解析：D [电子从O 点到A 点，因受电场力作用，速度逐渐减小．根据题意和图示判断，电子仅受电场力，不计重力．这样，我们可以用能量守恒定律来研究问题，即12mv 20＝eU OA .因E ＝U d ，U OA ＝Eh ＝Uh d ，故12mv 20＝eUhd，故选项D 正确．] 3．(人教版选修3－1 P39第4题改编)如图所示，含有大量11H 、21H 、42He 的粒子流无初速度进入某一加速电场，然后沿平行金属板中心线上的O 点进入同一偏转电场，最后打在荧光屏上．下列有关荧光屏上亮点分布的说法正确的是( )A ．出现三个亮点，偏离O 点最远的是11H B ．出现三个亮点，偏离O 点最远的是42He C ．出现两个亮点 D ．只会出现一个亮点 答案：D4．(人教版选修3－1 P36思考与讨论改编)如图是示波管的原理图，它由电子枪、偏转电极(XX ′和YY ′)、荧光屏组成．管内抽成真空．给电子枪通电后，如果在偏转电极XX ′和YY ′上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O 点．(1)带电粒子在 __________ 区域是加速的，在 ________ 区域是偏转的． (2)若U YY ′＞0，U XX ′＝0，则粒子向 ________ 板偏转，若U YY ′＝0，U XX ′＞0，则粒子向 ________ 板偏转．答案：(1)Ⅰ Ⅱ (2)Y X考点一 平行板电容器的动态分析[考点解读]1．两类典型问题(1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U 保持不变． (2)电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量Q 保持不变． 2．动态分析思路 (1)U 不变①根据C ＝Q U ＝εr S4πkd 先分析电容的变化，再分析Q 的变化．②根据E ＝U d分析场强的变化． ③根据U AB ＝Ed 分析某点电势变化． (2)Q 不变①根据C ＝Q U ＝εr S4πkd先分析电容的变化，再分析U 的变化．②根据E ＝U d＝4k πQεr S分析场强变化．[典例赏析][典例1] (多选)如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P 点且处于静止状态，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则( )A ．带电油滴将沿竖直方向向上运动B ．P 点电势将降低C ．电容器的电容减小，极板带电荷量减小D ．带电油滴的电势能保持不变[解析] BC [电容器与电源相连，两极板间电压不变，下极板接地，电势为0.油滴位于P 点处于静止状态，因此有mg ＝qE .当上极板向上移动一小段距离时，板间距离d 增大，由C ＝εr S 4πkd 可知电容器电容减小，板间场强E 场＝Ud 减小，油滴所受的电场力减小，mg＞qE ，合力向下，带电油滴将向下加速运动，A 错；P 点电势等于P 点到下极板间的电势差，由于P 到下极板间距离h 不变，由φP ＝ΔU ＝Eh 可知，场强E 减小时P 点电势降低，B 对；由C ＝Q U可知电容器所带电荷量减小，C 对；带电油滴所处P 点电势下降，而由题图可知油滴带负电，所以油滴电势能增大，D 错．]分析平行板电容器动态变化的三点关键1．确定不变量：先明确动态变化过程中的哪些量不变，是电荷量保持不变还是极板间电压不变．2．恰当选择公式：灵活选取电容的决定式和定义式，分析电容的变化，同时用公式E ＝U d分析极板间电场强度的变化情况．3．若两极板间有带电微粒，则通过分析电场力的变化，分析其运动情况的变化．[题组巩固]1．(2016·全国卷Ⅰ)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器( )A ．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B ．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C ．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D ．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变解析：D [据C ＝εr S4πkd 可知，将云母介质移出电容器，C 变小，电容器接在恒压直流电源上，电压不变，据Q ＝CU 可知极板上的电荷量变小，据E ＝U d可知极板间电场强度不变，故选D.]2．(2018·北京卷) 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示．下列说法正确的是( )A ．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a 板接触，能使电容器带电B ．实验中，只将电容器b 板向上平移，静电计指针的张角变小C ．实验中，只在极板间插入有机玻璃板， 静电计指针的张角变大D ．实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大解析：A [当用带电玻璃棒与电容器a 板接触，由于静电感应，从而在b 板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A 正确；根据电容器电容的决定式：C ＝εr S 4πkd ，将电容器b 板向上平移，即正对面积S 减小，则电容C 减小，根据C ＝QU可知， 电荷量Q 不变，则电压U 增大，则静电计指针的张角变大，故选项B 错误；根据电容器电容的决定式：C ＝εr S4πkd，只在极板间插入有机玻璃板，则介电常数εr 增大，则电容C 增大，根据C ＝Q U可知， 电荷量Q 不变，则电压U 减小，则静电计指针的张角减小，故选项C 错误；根据C ＝Q U可知，电荷量Q 增大，则电压U 也会增大，而电容由电容器本身决定，C不变，故选项D 错误．]考点二 带电粒子在电场中的直线运动[考点解读]1．做直线运动的条件(1)粒子所受合外力F 合＝0，粒子或静止，或做匀速直线运动．(2)粒子所受合外力F 合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动．2．用动力学观点分析a ＝qE m ，E ＝Ud，v 2－v 20＝2ad .3．用功能观点分析匀强电场中：W ＝Eqd ＝qU ＝12mv 2－12mv 2非匀强电场中：W ＝qU ＝E k2－E k1.[典例赏析][典例2] (2019·湖南长沙模拟)如图所示，在A 点固定一正电荷，电荷量为Q ，在离A 高度为H 的C 处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间向上的加速度大小恰好等于重力加速度g .已知静电力常量为k ，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力．求：(1)液珠的比荷；(2)液珠速度最大时离A 点的距离h ；(3)若已知在点电荷Q 的电场中，某点的电势可表示成φ＝kQr，其中r 为该点到Q 的距离(选无限远的电势为零)．求液珠能到达的最高点B 离A 点的高度r B .[解析] (1)设液珠的电荷量为q ，质量为m ，由题意知，当液珠在C 点时k QqH2－mg ＝mg 比荷为q m ＝2gH 2kQ(2)当液珠速度最大时，k Qq h2＝mg 得h ＝2H(3)设BC 间的电势差大小为U CB ，由题意得U CB ＝φC －φB ＝kQ H －kQr B对液珠由释放处至液珠到达最高点(速度为零)的全过程应用动能定理得qU CB －mg (r B －H )＝0即q ⎝ ⎛⎭⎪⎫kQ H －kQr B －mg (r B －H )＝0解得：r B ＝2H ，r B ＝H (舍去)． [答案] (1)2gH 2kQ(2)2H (3)2H带电体在匀强电场中的直线运动问题的解题步骤[题组巩固]1．(多选)如图所示，带电小球自O 点由静止释放，经C 孔进入两水平位置的平行金属板之间，由于电场的作用，刚好下落到D 孔时速度减为零．对于小球从C 到D 的运动过程，已知从C 运动到CD 中点位置用时t 1，从C 运动到速度等于C 点速度一半的位置用时t 2，下列说法正确的是( )A ．小球带负电B ．t 1<t 2C ．t 1>t 2D ．将B 板向上平移少许后小球可能从D 孔落下解析：AB [由题图可知，A 、B 间的电场强度方向向下，小球从C 到D 做减速运动，受电场力方向向上，所以小球带负电，选项A 正确；由于小球在电场中受到的重力和电场力都是恒力，所以小球做匀减速直线运动，其速度图象如图所示，由图可知，t 1<t 2，选项B 正确，C 错误；将B 板向上平移少许时两板间的电压不变，根据动能定理可知，mg (h ＋d )－qU ＝0，mg (h ＋x )－qUx d ′＝0，联立得x ＝h h ＋d －d ′d ′<d ′，即小球不到D 孔就要向上返回，所以选项D 错误．]2．(2017·江苏卷)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A 、B 、C 中央各有一小孔，小孔分别位于O 、M 、P 点．由O 点静止释放的电子恰好能运动到P 点．现将C 板向右平移到P ′点，则由O 点静止释放的电子( )A ．运动到P 点返回B ．运动到P 和P ′点之间返回C ．运动到P ′点返回D ．穿过P ′点解析：A [设A 、B 板间的电势差为U 1，B 、C 间电势差为U 2，板间距为d ，电场强度为E ，第一次由O 点静止释放的电子恰好能运动到P 点，根据动能定理得：qU 1＝qU 2＝qEd ，将C 板向右移动，B 、C 板间的电场强度：E ＝U 2d ＝Q C 0d ＝4πkQεr S不变，所以电子还是运动到P 点速度减小为零，然后返回，故A 正确，B 、C 、D 错误．]考点三 带电粒子在匀强电场中的偏转[考点解读]1．运动规律(1)沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间⎩⎪⎨⎪⎧a.能飞出电容器：t ＝lv 0b.不能飞出电容器：y ＝12at 2＝qU 2mdt 2，t ＝2mdyqU(2)沿电场力方向，做匀加速直线运动⎩⎪⎨⎪⎧加速度：a ＝F m ＝qE m ＝qUmd离开电场时的偏移量：y ＝12at 2＝qUl 22mdv2离开电场时的偏转角：tan θ＝v y v 0＝qUl mdv202．两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的．证明：由qU 0＝12mv 2y ＝12at 2＝12·qU 1md ·⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 02tan θ＝qU 1lmdv 20得：y ＝U 1l 24U 0d ，tan θ＝U 1l2U 0d.(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点，即O 到偏转电场边缘的距离为l2.3．功能关系当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解：qU y ＝12mv 2－12mv 20，其中U y ＝Udy ，指初、末位置间的电势差．[典例赏析][典例3] 如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L ＝0.4 m ，两板间距离d ＝4×10－3m ，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v 0从两板中央平行极板射入，开关S 闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下极板的正中央，已知微粒质量为m ＝4×10－5kg ，电荷量q ＝＋1×10－8C ，g 取10 m/s 2.求：(1)微粒入射速度v 0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上极板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U 应取什么范围？[审题指导] 开关闭合前，微粒做平抛运动，开关闭合后，微粒做类平抛运动，两个过程的分析方法相同，都要用到运动的合成与分解．[解析] (1)开关S 闭合前，由L 2＝v 0t ，d 2＝12gt 2可解得v 0＝L2gd＝10 m/s. (2)电容器的上极板应接电源的负极．当所加的电压为U 1时，微粒恰好从下板的右边缘射出，即d 2＝12a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 02， 又a 1＝mg －qU 1dm，解得U 1＝120 V当所加的电压为U 2时，微粒恰好从上极板的右边缘射出，即d 2＝12a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 02， 又a 2＝q U 2d－mg m，解得U 2＝200 V所以120 V ≤U ≤200 V.[答案] (1)10 m/s (2)与负极相连，120 V ≤U ≤200 V带电粒子在电场中偏转问题求解通法1．解决带电粒子先加速后偏转模型的通法：加速电场中的运动一般运用动能定理qU ＝12mv 2进行计算；在偏转电场中的运动为类平抛运动，可利用运动的分解进行计算；二者靠速度相等联系在一起．2．计算粒子打到屏上的位置离屏中心的距离Y 的四种方法： (1)Y ＝y ＋d tan θ(d 为屏到偏转电场的水平距离)．(2)Y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫L2＋d tan θ(L 为电场宽度)． (3)Y ＝y ＋v y ·d v 0.(4)根据三角形相似Y y ＝L2＋d L2.[题组巩固]1．(多选)如图所示，带电荷量之比为q A ∶q B ＝1∶3的带电粒子A 、B 以相等的速度v 0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C 、D 点，若OC ＝CD ，忽略粒子重力的影响，则( )A ．A 和B 在电场中运动的时间之比为1∶2 B ．A 和B 运动的加速度大小之比为4∶1C ．A 和B 的质量之比为1∶12D ．A 和B 的位移大小之比为1∶1解析：ABC [粒子A 和B 在匀强电场中做类平抛运动，水平方向由x ＝v 0t 及OC ＝CD 得，t A ∶t B ＝1∶2，选项A 正确；竖直方向由h ＝12at 2得a ＝2ht 2，它们沿竖直方向下落的加速度大小之比为a A ∶a B ＝4∶1，选项B 正确；根据a ＝qE m 得m ＝qEa，故m A ∶m B ＝1∶12，选项C 正确；A 和B 的位移大小不相等，选项D 错误．]2．(2016·北京卷23题改编)如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m ，电荷量为e ，加速电场电压为U 0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U ，极板长度为L ，板间距为d .(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v 0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy ；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知U ＝2.0×102 V ，d ＝4.0×10－2m ，m ＝9.1×10－31 kg ，e ＝1.6×10－19 C ，g ＝10 m/s 2. 解析：(1)根据动能定理，有eU 0＝12mv 20， 电子射入偏转电场时的初速度v 0＝2eU 0m 在偏转电场中，电子的运动时间Δt ＝Lv 0＝L m 2eU 0加速度a ＝eE m ＝eU md偏转距离Δy ＝12a (Δt )2＝UL 24U 0d(2)只考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力 G ＝mg ≈10－29 N 电场力F ＝eUd ≈10－15 N由于F ≫G ，因此不需要考虑电子所受的重力．答案：(1) 2eU 0m UL 24U 0d(2)见解析 思想方法(十四) 电容器在现代科技生活中的应用[典例] (多选)目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，夹层ITO 涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置．对于电容触摸屏，下列说法正确的是( )A．电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号B．使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作C．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小D．手指与屏的接触面积变大时，电容变大[解析]AD [据题意知，电容触摸屏只需要触摸，由于流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器就能确定手指的位置，因此不需要手指有压力，故A正确；绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故B错误；手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容将变大，故C错误；手指与屏的接触面积变大时，电容变大，故D正确．][题组巩固]1．(2019·汕头模拟)图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中( ) A．膜片与极板间的电容增大B．极板所带电荷量增大C．膜片与极板间的电场强度增大D．电阻R中有电流通过解析：D [根据C＝εr S4πkd可知，膜片与极板距离增大，膜片与极板间的电容减小，选项A错误；根据Q＝CU可知极板所带电荷量减小，因此电容器要通过电阻R放电，所以选项D正确，B错误；根据E＝Ud可知，膜片与极板间的电场强度减小，选项C错误．]2．(多选)电容式加速度传感器的原理如图所示，质量块左、右侧连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动，改变电容．则( ) A．电介质插入极板间越深，电容器电容越小B．当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流C．若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会压缩D．当传感器由静止突然向右加速时，电路中有顺时针方向的电流解析：CD [由C ＝εr S 4πkd知，电介质插入越深，εr 越大，即C 越大，A 错；当传感器以恒定加速度运动时，电介质相对电容器静止，电容不变，电路中没有电流，B 错；传感器向右匀速运动，突然减速时，质量块由于惯性相对传感器向右运动，弹簧压缩变短，C 对；传感器由静止突然向右加速时，电介质相对电容器向左运动，εr 增大，C 增大，电源电动势不变，由C ＝Q U 知，Q 增大，上极板电荷量增大，即电路中有顺时针方向的电流，D 对．。

物理选修3-3知识点总结第七章分子动理论一.物体是由大量分子组成的热学中的分子：分子是具有各种物质的化学性质的最小微粒。

实际上，构成物质的单元是多种多样的，或是原子（如金属）或是离子（如有机物），在热学中，由于这些粒子做热运动时遵从相同的规律，所以统称为分子计算式常用的分子模型：①固体和液体可看成是一个紧挨一个的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙，如图所示其中V表示分子的体积，d表示分子直径（也可以表示分子间距离）②气体分子间的空隙很大，可以把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每一个小立方体的中心，如图所示d=其中V表示气体分子的活动范围，不能表示气体分子体积（因为气体的分子体积不可求，所以在任何情况下都不能使用气体的分子体积）。

D仅表示分子间距离（一）油膜法估测分子直径实验（除一些生物大分子外，分子直径的数量级为10-10m）原理d=V表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S 表示形成的油膜面积方法：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，假设薄膜是由单层的油酸分子组成的，并把油酸分子简化成一个紧挨一个紧密排列的球型，如上图所示，则油膜的厚度认为是油酸分子的直径实验步骤及注意事项：①用酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污，粉尘，以免给实验带来误差；②配置油酸酒精溶液，浓度A =（其中溶液要现配现用，因为酒精易挥发，酒精的作用是稀释）③用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，并记下N滴油酸酒精溶液的总体积V。

（则一滴油酸酒精溶液的体积为）滴数不易过多，容易记错，也不能太少，不好测量④向浅盘里倒入2cm深的水，并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上⑤用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描出油膜的形状⑥将玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S （不足半格舍去，多余半格算一格）则d=⑦重复上述实验步骤（三）阿伏加德罗常数 1mol任何物质都含有相同的粒子数N A=6.02×1023mol-1阿伏加德罗常数是连接宏观和微观的桥梁，设物体质量为m ，体积V，个数N，摩尔质量M A,摩尔体积V A,，分子质量m0,分子体积V0则二.分子的热运动（一）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。

【人教版】高三物理选修3-3第一轮复习重点第三节同学们在度假的同时也不要忘了学习，因为离开课本和校园我们有充裕的时间从更广的天地获取知识，查字典物理网为大家准备了高三物理选修3-3第一轮复习重点，欢迎阅读与选择!分子动理论是在坚实的实验基础上建立起来的。

我们通过单分子油膜实验、隧道扫描显微镜观察碳原子的分布等实验，知道物质是由很小的分子组成的，分子大小在10-10m数量级。

我们又通过扩散现象和布朗运动等实验知道了分子是永不停息地做无规则运动的。

分子动理论还告诉我们分子之间有相互作用力。

(1)演示实验：①长玻璃管内，分别注入水和酒精，混合后总体积减小。

②U形管两臂内盛有一定量的水(不注满水)，将右管上端用橡皮塞堵住，左管继续注入水，右管水面上的空气被压缩。

上述实验可以说明气体、液体的内部分子之间是有空隙的。

钢铁这样坚固的固体的分子之间也有空隙，有人用两万标准大气压的压强压缩钢筒内的油，发现油可以透过筒壁溢出。

布朗运动和扩散现象不但说明分子不停地做无规则运动，同时也说明分子间有空隙，否则分子便不能运动了。

(2)一方面分子间有空隙，另一方面，固体、液体内大量分子却能聚集在一起形成固定的形状或固定的体积，这两方面的事实，使我们推理得出分子之间一定存在着相互吸引力。

分子之间还存在着斥力固体和液体很难被压缩，即使气体压缩到了一定程度后再压缩也是很困难的;用力压缩固体(或液体、气体)时，物体内会产生反抗压缩的弹力。

这些事实都是分子之间存在斥力的表现。

运用反证法推理，如果分子之间只存在着引力，分子之间又存在着空隙，那么物体内部分子都吸引到一起，造成所有物体都是很紧密的物质。

但事实并不是这样的，说明必然还有斥力存在着。

小编为大家提供的高三物理选修3-3第一轮复习重点大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。

高中物理人教版选秀3-3教案第七章1、物质是由大量分子组成的1．热现象：与温度有关的物理现象。

如热胀冷缩、摩擦生热、水结冰、湿衣服晾干等都是热现象。

2．热学的主要内容：热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气体的性质等。

3．热学的基本理论：由于热现象的本质是大量分子的无规则运动，因此研究热学的基本理论是分子动理论、量守恒规律。

1．分子的大小。

分子是看不见的，怎样能知道分子的大小呢？（1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。

如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。

如图1所示。

已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S，那么这种油分子的直径是多少？如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V／S，根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。

2．阿伏伽德罗常数N A=6.02×1023个／mol，粗略计算可用N A=6×1023个／mol。

（三）课堂练习1．体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若展开成一单分子油膜，则油膜面积的数量级是A.102cm2B.104cm2C.106cm2D.108cm2答案：B2．已知铜的密度是8.9×103kg／m3，铜的摩尔质量是63．5×10-3kg／mol。

体积是4．5cm3的铜块中，含有多少原子？并估算铜分子的大小。

23，3×10-10m答案：3．8×10物质摩尔质量M、密度ρ、阿伏伽德罗常数N A，计算出分子直径作业1．只知道下列那一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离A．阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加徳罗常数，该气体的质量和体积D．该气体的质量、体积、和摩尔质量2.假如全世界60亿人同时数质量为1mg 水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，阿伏加德罗常数N A 取6×1023mol -1，则完成任务所需时间最接近()A.1年B.100年C.1万年D.1百万年3、用油膜法测出分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需知道油滴（）A 、摩尔质量B 、摩尔体积C 、体积D 、密度4、将1cm 3油酸溶于酒精中，制成200cm 3油酸酒精溶液。