【Bản Nhân Giao】Vật lý trung học phổ thông, Chọn lựa bắt buộc, Tập 3
Cuốn sách giáo khoa này thuộc bộ môn Vật lý chọn lựa dành cho học sinh trung học phổ thông năm thứ ba, đi sâu vào các nội dung cốt lõi như lý thuyết động học phân tử, trạng thái vật chất và sự thay đổi của nó, định luật nhiệt động lực học, cấu trúc nguyên tử, tính chất sóng-hạt và vật lý hạt nhân, nhằm nâng cao năng lực cốt lõi về môn Vật lý cho học sinh.
Tổng quan khóa học
📚 Tóm tắt nội dung
Cuốn sách giáo khoa này là tập thứ ba trong loạt sách Vật lý Bắt buộc chọn lọc dành cho học sinh phổ thông trung học phổ thông, đi sâu vào các nội dung cốt lõi như thuyết động học phân tử, trạng thái vật chất và sự thay đổi của chúng, định luật nhiệt động lực học, cấu trúc nguyên tử, tính chất sóng-hạt và vật lý hạt nhân, nhằm nâng cao năng lực cốt lõi về môn Vật lý cho học sinh.
Khám phá bí ẩn của hiện tượng nhiệt học vĩ mô và lượng tử vi mô, nắm bắt quy luật nền tảng của thế giới vật lý.
Tác giả: Peng Qiancheng, Huang Shubo
Ghi nhận: Được Ủy ban Chuyên gia Sách giáo khoa Quốc gia thẩm định và phê duyệt (2019)
🎯 Mục tiêu học tập
- Hiểu cấu tạo vi mô: Có thể trình bày nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử, nắm vững các phép tính liên quan đến hằng số Avogadro và nguyên lý đo kích thước phân tử bằng phương pháp màng dầu.
- Phân tích chuyển động và lực: Có thể phân biệt chuyển động Brown và chuyển động nhiệt, mô tả quy luật biến đổi lực hút và lực đẩy giữa các phân tử theo khoảng cách.
- Nắm vững quy luật thống kê: Có thể dùng quan điểm thống kê để giải thích nguyên nhân vi mô của áp suất khí và phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ đến biểu đồ phân bố tốc độ phân tử.
- Hiểu và vận dụng thành thạo định luật Boyle-Mariotte, định luật Charles và định luật Gay-Lussac để giải quyết các bài toán thực tế về sự thay đổi trạng thái khí.
- Nắm vững phương trình trạng thái khí lý tưởng (\frac{pV}{T}=C) và có thể giải thích nguyên nhân áp suất khí từ góc độ vi mô.
- Có thể phân biệt sự khác biệt về tính chất vật lý giữa chất rắn kết tinh và phi kết tinh, hiểu được tính đối xứng và tính đẳng hướng trong cấu trúc vi mô của chất rắn kết tinh.
- Hiểu mối quan hệ giữa công, nhiệt và thay đổi năng lượng nội tại, nắm vững biểu thức định luật nhiệt động lực học thứ nhất \Delta U = Q + W và thực hiện các tính toán định lượng.
- Có thể giải thích tại sao máy chạy vĩnh cửu loại một và loại hai đều không thể chế tạo được, dựa trên góc nhìn chuyển hóa năng lượng và tính hướng của quá trình tự nhiên.
- Hiểu các phát biểu của định luật nhiệt động lực học thứ hai theo Clausius và Kelvin, nhận thức tính hướng của các quá trình vĩ mô tự nhiên cũng như nguyên lý tăng entropy.
- Hiểu các khái niệm cốt lõi về lượng tử hóa như năng lượng lượng tử, photon, mức năng lượng; có thể vận dụng công thức Planck và phương trình hiệu ứng quang điện Einstein để giải quyết các vấn đề vật lý.
Bài học 共 5 课时 · 预计 15.0h
Bài học
Lesson
This lesson introduces the molecular kinetic theory, explaining that matter is composed of discrete particles in constant, random thermal motion. Students learn to bridge the gap between microscopic and macroscopic scales through the Avogadro constant, the oil film experiment for estimating molecular size, and the analysis of Brownian motion as evidence of molecular activity.
本课程介绍了热力学温标的物理意义及其与摄氏温标的换算关系，并深入探讨了玻意耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律等气体实验定律。通过引入理想气体模型，课程帮助学生理解如何利用科学抽象简化复杂物理过程，并掌握在不同宏观条件下分析气体状态变化的方法。
This lesson explores the fundamental equivalence between mechanical work and heat transfer in changing a system's internal energy, as established by Joule's experiments. Students will learn to apply the First Law of Thermodynamics ($\Delta U = Q + W$) to analyze energy conservation and track energy transformations in various physical processes.
This lesson explores the transition from classical physics to quantum theory by examining blackbody radiation, the photoelectric effect, and Einstein’s photon hypothesis. Students will learn how the concepts of energy quantization and the photon model resolve the failures of classical wave theory, enabling a deeper understanding of light-matter interactions and atomic structure.
本节课深入探讨了量子物理与原子核物理的核心概念，重点解析了德布罗意物质波的微观波动性及其在芯片技术中的应用，并详细阐述了天然放射性现象、三种射线的特征以及核反应方程中必须遵循的电荷数与质量数守恒定律。通过学习，学生能够理解微观粒子行为与宏观物理现象的内在联系，并掌握核衰变与核反应的定量分析方法。