1.3分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性3

1.3分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律新課導(dǎo)入

伽爾頓板小球落點(diǎn)現(xiàn)象：（1）投入一個(gè)小球，小球可能落入任意狹槽。（2）投入大量小球，近多遠(yuǎn)少。

結(jié)論：（1）個(gè)別事件的發(fā)展變化無(wú)規(guī)律是偶然的；（2）大量相同事件的發(fā)展變化有規(guī)律是必然。4、統(tǒng)計(jì)規(guī)律：大量隨機(jī)事件的整體會(huì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律性.2、必然事件:在一定條件下，若某事件必然出現(xiàn)3、不可能事件:若在一定條件下某件事不可能出現(xiàn)1、隨機(jī)事件:一定條件下某事件可能出現(xiàn)，可能不出現(xiàn)一、隨機(jī)性和統(tǒng)計(jì)規(guī)律大量分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)是否也具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律？單個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的。二、氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)猜想：大量氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律1、氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：（1）分子間距大于10r0，分子間無(wú)作用力，每個(gè)分子可看成質(zhì)點(diǎn)。（2）除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外不受力，一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（3）氣體分子自由運(yùn)動(dòng)，能夠充滿它能達(dá)到的整個(gè)空

間,其體積等于容器的體積。（1）單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)方向的隨機(jī)性：（2）大量分子運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)律性：氣體分子數(shù)密度(分子個(gè)數(shù)與體積的比值)巨大，分子間頻繁碰撞，速度大小和方向頻繁改變，分子運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章。大量分子沿不同方向的分子數(shù)目相差不大，即任一時(shí)刻分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)(概率)是均等的。2、氣體分子運(yùn)動(dòng)方向特點(diǎn)：氧氣分子在0°C和100°C兩種不同情況下的速率分布情況。三、氣體分子速率分布特點(diǎn)以分子百分比為縱坐標(biāo)，以分子速率為橫坐標(biāo)，作出兩個(gè)溫度下氧氣分子的速率分布圖。1、分子運(yùn)動(dòng)速率分布特點(diǎn)（分子數(shù)目和速率隨溫度變化圖像）（3）升溫谷值變化：溫度升高，谷值高速低速分別上下跳。（1）同溫分布特點(diǎn)：同一溫度時(shí)“中間多、兩頭少”。（2）升溫峰值變化：溫度升高，峰值低頭向右跑。【說(shuō)明】溫度升高，氣體分子的平均速率變大，但某一個(gè)氣體分子速率無(wú)法確定。【例題1】(多選)如圖所示是氧氣分子在不同溫度下的速率分布規(guī)律圖,橫坐標(biāo)表示分子速率v,縱坐標(biāo)表示速率v對(duì)應(yīng)的分子數(shù)百分率,圖線1、2對(duì)應(yīng)的溫度分別為t1、t2,由圖可知(

)A.溫度t1低于溫度t2B.圖線中的峰值對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)數(shù)值為氧氣分子平均速率C.溫度升高,每一個(gè)氧氣分子的速率都增大D.溫度升高,氧氣分子中速率小于400m/s的分子所占的比例減小ADF四、氣體壓強(qiáng)的微觀解釋1、氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因：大量氣體分子頻繁的撞擊容器壁，對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力。結(jié)合氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，你認(rèn)為氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是如何產(chǎn)生的？2、氣體壓強(qiáng)特點(diǎn)：容器內(nèi)各方向氣體壓強(qiáng)如何？各方向的壓強(qiáng)大小相同原因：各方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目幾乎相等，從而各方向壓強(qiáng)相同。選擇一個(gè)與器壁發(fā)生正碰的氣體分子為研究對(duì)象氣體分子受到的作用力為根據(jù)牛頓第三定律可知，容器壁受到的作用力為問(wèn)題：氣體分子對(duì)器壁的碰撞不是連續(xù)的，為什么器壁受到的作用力卻是持續(xù)不變的？單顆鋼珠對(duì)秤盤(pán)的壓力很小，作用時(shí)間也很短，但是大量的鋼珠對(duì)秤盤(pán)的頻繁碰撞，就對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生了持續(xù)且均勻的壓力。同理可推導(dǎo)氣體分子與器壁發(fā)生斜碰時(shí)對(duì)器壁的作用力3、氣體壓強(qiáng)微觀解釋：

觀察：從不同高度投放大量鋼珠時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度有何不同？思考：如果把實(shí)驗(yàn)中的鋼珠類比成氣體分子，試想氣體壓強(qiáng)與哪些微觀因素有關(guān)？思考：投放高度越高，意味著鋼珠與秤盤(pán)碰撞前的什么越大？結(jié)論：（1）碰撞時(shí)氣體分子平均速率越大，對(duì)器壁產(chǎn)生的壓力越大，在單位面積上產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大；（2）另外容器內(nèi)氣體分子越多（數(shù)密度越大），與器壁碰撞的次數(shù)越多，壓力越大，壓強(qiáng)也越大。平均速率4、氣體壓強(qiáng)微觀因素：（1）氣體分子平均速率越大，壓強(qiáng)越大；（2）氣體分子數(shù)密度越大，壓強(qiáng)也越大。5、氣體壓強(qiáng)微觀表達(dá)式的推導(dǎo)：正方體密閉容器中有大量氣體分子,每個(gè)氣體分子質(zhì)量均為m,單位體積內(nèi)氣體分子個(gè)數(shù)為n,其速率均為v,如果所有粒子都沿相同方向運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞且為彈性正碰，試著導(dǎo)出氣體壓強(qiáng)大小P?

Δt內(nèi)通過(guò)的距離L=vΔt氣體總體積V=LS=LvΔt氣體分子總個(gè)數(shù)N=nLvΔt實(shí)際上氣體分子沿立方體6個(gè)方向運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)均等，則實(shí)際壓強(qiáng)應(yīng)為：

6、氣體壓強(qiáng)微觀決定式：（1）氣體壓強(qiáng)大小：

①氣體壓強(qiáng)在數(shù)值上等于垂直作用于單位面積上的平均作用力；

②單位面積上，單位時(shí)間內(nèi)所受氣體分子碰撞的總沖量.（2）微觀因素:一定氣體的分子數(shù)密度n和平均速率v（3）宏觀因素：一定氣體的體積和溫度①數(shù)密度n越大(即氣體體積越小)，壓強(qiáng)越大。②平均速率v越大(即氣體溫度越高)，壓強(qiáng)越大?！纠}1】（多選）封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)（）BCDA.氣體的密度增大B.氣體的壓強(qiáng)增大C.氣體分子每次撞擊的作用力增大D.氣體分子相同時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的數(shù)目增多【例題2】（多選）下面關(guān)于氣體壓強(qiáng)的說(shuō)法正確的是（

）A．氣體對(duì)器壁產(chǎn)