教材通读课-人教版物理（选修三）

参考资料

• 普通高中教科书·物理选择性必修 第三册

第一章 分子动理论

1 分子动理论的基本内容 扩散（diffusion），布朗运动（Brownian motion），热运动（thermal motion），分子间的相互作用力，分子动理论（molecular kinetic theory）

2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小

3 分子运动速率分布规律 统计规律（statistical regularity），数密度 ¹，分子运动速率分布图像，气体压强的微观解释

4 分子动能和分子势能 分子动能，分子势能，内能（internal energy）

第二章 气体、固体和液体

1 温度和温标 热力学系统（thermodynamic system，简称系统），状态参量（state parameter），几何参量，力学参量，热学参量，平衡态（equilibrium state），热平衡（thermal equilibrium），温度（temperature）

温标（thermometric scale），热 力 学 温 度（thermodynamic temperature） $T=t+273.15\mathrm{K}$

2 气体的等温变化 等温变化

玻意耳定律（Boyle's law）

一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强 $p$ 与体积 $V$ 成反比 $pV=C(C为常量)$

3 气体的等压变化和等容变化 等压变化

盖 - 吕萨克定律（Gay-Lussac’s law）

一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积 $V$ 与热力学温度 $T$ 成正比 $V=CT(C为常量)$

等容变化

查理定律（Charles’ law）

一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强 $p$ 与热力学温度 $T$ 成正比 $p=CT(C为常量)$

理想气体（ideal gas） 理想气体的状态方程

4 固体 晶体 vs 非晶体，各向异性（anisotropy），各向同性（isotropy），单晶体（monocrystal），多晶体（polycrystal）

5 液体 表面层，表面张力（surface tension） 浸润，不浸润 毛细现象（capillarity） 液晶，液晶显示，TN 模式

第三章 热力学定律

1 功、热和内能的改变 绝热过程（adiabatic process） 功与内能的改变 $\Delta U=W$ 热与内能的改变 $\Delta U=Q$

2 热力学第一定律

热力学第一定律（first law of thermodynamics）

一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。 $\Delta U=Q+W$

P52 热动说，热质说

3 能量守恒定律

能量守恒定律

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

4 热力学第二定律

热力学第二定律（second law of thermodynamics）

• 克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
• 开尔文表述：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。

能量耗散，熵，熵增

第四章 原子结构和波粒二象性

1 普朗克黑体辐射理论 黑体（black body），黑体辐射（black body radiation） 能量子 $\epsilon =h\nu$ 瑞利 - 金斯公式，普朗克常量 爱因斯坦《探索的动机》

2 光电效应（photoelectric effect） 光电子，截止频率（cutoff frequency），饱和电流，遏止电压 逸出功（work function）$W_0$ 光子 爱因斯坦光电效应方程 $E_k=h\nu -W_0$ 康普顿效应（ Compton effect） 光子的动量 p 与光的波长λ和普朗克常量 h 的关系 $p=\frac{h}{\lambda }$ 光的波粒二象性（wave-particle duality），量子电动力学

3 原子的核式结构模型 阴极射线（cathode ray），汤姆孙的气体放电管，密立根“油滴实验” “西瓜模型”、“枣糕模型” 卢瑟福，α 粒子散射实验，核式结构模型

4 氢原子光谱和玻尔的原子模型 光谱，谱线，线状谱，连续谱，原子的特征谱线，光谱分析 氢原子光谱的实验规律，里德伯常量，巴莫尔公式，巴莫尔系 $\frac{1}{\lambda }=R_{\infty }(\frac{1}{2^2}-\frac{1}{n^2})n=3,4,5,\cdots$ 玻尔原子理论的基本假设 轨道量子化与定态，能级（energy level），定态（stationary state），基态（ground state），激发态（excited state） 频率条件（辐射条件） $h\nu =E_n-E_m$ 电子云（electron cloud）

5 粒子的波动性和量子力学的建立 粒子的能量 ε 和动量 p 跟它所对应的波的频率 v 和波长 λ 之间的关系 $\nu =\frac{\epsilon }{h},\lambda =\frac{h}{p}$ 德布罗意波（de Broglie wave）/ 物质波（matter wave） 量子力学（quantum mechanics），索尔维会议

第五章 原子核

1 原子核的组成 放射性（radioactivity），天然放射现象，射线，α 射线、β 射线和 γ 射线，粒子流，电子流，威尔逊云室 质子（proton），中子（neutron），核子（nucleon），电荷数，质量数，同位素（isotope），

2 放射性元素的衰变 原子核的衰变（decay） 原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。 α 衰变，β 衰变 半衰期（half life） 核反应（nuclear reaction） 碳 14 测年技术

3 核力与结合能 四种基本相互作用，即引力相互作用、电磁相互作用（electromagnetic interaction）/ 电磁力、强相互作用（strong interaction）和弱相互作用（weak interaction）。 结合能（binding energy），比结合能（specific binding energy）/ 平均结合能 质量亏损（mass deficit） 质能方程 $E=m{c}^2$

4 核裂变与核聚变 核裂变（nuclear fission），链式反应（chain reaction），临界体积，临界质量 原子弹，核反应堆，慢化剂，控制棒 核聚变（nuclear fusion），磁约束，环流器，惯性约束

5.“基本”粒子 正电子，μ 子，K 介子， π 介子，超子，大型强子对撞机 强子、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子 夸克有 6 种，它们是上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克

课题研究

• 燃气灶火力对烧水效率的影响
• 家用燃气热水器不同加热温度时的热效率研究

Footnotes

1. 分子的个数与它们所占空间体积之比叫作分子的数密度，通常用 n 表示。 ↩