魯科版選修33 第1章 第2節(jié)氣體分子運動與壓強 課件（23張）.ppt

高中物理 選修3 3 魯科版 第2節(jié)氣體分子運動與壓強 目標定位 1 認識統(tǒng)計規(guī)律的特點 2 知道氣體分子速率分布規(guī)律 3 掌握壓強產生原因及決定因素 一 偶然中的必然 統(tǒng)計規(guī)律統(tǒng)計規(guī)律 對于大量事件中的某一事件的出現(xiàn)純粹是的 是不可預測的 但的偶然事件卻會表現(xiàn)出一定的規(guī)律 這種大量表現(xiàn)出來的規(guī)律 叫做統(tǒng)計規(guī)律 大量 偶然 偶然事件 整體 二 氣體分子速率分布規(guī)律在一定溫度下 氣體的多數(shù)分子的速率分布表現(xiàn)出的分布規(guī)律 當溫度升高時 上述分布規(guī)律不變 氣體分子的速率增大 分布曲線的峰值向的一方移動 中間多兩頭少 速率大 三 氣體的壓強1 產生 容器中的氣體分子在做高速無規(guī)則運動時 每個分子撞擊器壁產生的力是短暫的 不連續(xù)的 但容器壁受到大量分子撞擊 就會受到一定的壓力 從而產生壓強 2 影響氣體壓強的因素是和 溫度越高 單位體積的分子數(shù)越多 氣體的壓強越大 頻繁 穩(wěn)定 溫度 單位體積的分子數(shù) 一 氣體分子運動的統(tǒng)計規(guī)律1 統(tǒng)計規(guī)律的理解 1 個別事物的出現(xiàn)具有偶然因素 但大量事物出現(xiàn)的機會 卻遵從一定的統(tǒng)計規(guī)律 2 從微觀角度看 由于物體是由數(shù)量極多的分子組成的 這些分子并沒有統(tǒng)一的運動步調 單獨來看 各個分子的運動都是不規(guī)則的 帶有偶然性 但從總體來看 大量分子的運動卻有一定的規(guī)律 2 氣體分子運動特點的理解 1 氣體分子之間的距離很大 大約是分子直徑的10倍 因此除相互碰撞或者跟器壁碰撞外 氣體分子不受力而做勻速直線運動 因而氣體會充滿它能達到的整個空間 2 分子的運動永不停息 雜亂無章 在某一時刻 向著任何一個方向運動的分子都有 而且向各個方向運動的氣體分子數(shù)目都相等 3 大量氣體分子的速率分布呈現(xiàn)中間多 占有分子數(shù)目多 兩頭少 速率大或小的分子數(shù)目少 的規(guī)律 當溫度升高時 中間多 這一 高峰 向速率大的一方移動 分子的平均速率增大 分子的熱運動劇烈 因此說 溫度是分子平均動能的標志 如圖1 2 1所示 圖1 2 1 例1 圖1 2 2 a 為測量分子速率分布的裝置示意圖 圓筒繞其中心勻速轉動 側面開有狹縫n 內側貼有記錄薄膜 m為正對狹縫的位置 從原子爐r中射出的銀原子蒸汽穿過屏上s縫后進入狹縫n 在圓筒轉動半個周期的時間內相繼到達并沉積在薄膜上 展開的薄膜如圖1 2 2 b 所示 np pq間距相等 則 圖1 2 2 a 到達m附近的銀原子速率較大b 到達q附近的銀原子速率較大c 位于pq區(qū)間的分子百分率大于位于np區(qū)間的分子百分率d 位于pq區(qū)間的分子百分率小于位于np區(qū)間的分子百分率答案ac 解析根據(jù)分子速率分布規(guī)律的 中間多 兩頭少 特征可知 m附近的銀原子速率較大 故選項a正確 b錯誤 pq區(qū)間的分子百分率最大 故選項d錯誤 c正確 借題發(fā)揮氣體分子的運動特點 一是統(tǒng)計規(guī)律上看是大量分子的表現(xiàn)出來的 中間多 兩頭少 的速率分布規(guī)律 每個分子因頻繁的碰撞 速度的大小和方向不斷的改變 二是從溫度上看溫度是分子平均動能標志 溫度升高使分子的平均速率變大 或說速率大的分子占的比例增大 速率小的分子占的比例減少 而不是大部分分子的速率增大了 少數(shù)分子的速率減小了 例2 密閉在鋼瓶中的理想氣體 溫度升高時壓強增大 從分子動理論的角度分析 這是由于分子熱運動的 增大了 該氣體在溫度t1 t2時的分子速率分布圖象如圖1 2 3所示 則t1 t2 選填 大于 或 小于 圖1 2 3答案平均動能小于 解析溫度升高時 氣體分子平均速率變大 平均動能增大 即速率較大的分子占總分子數(shù)的比例增大 所以t1 t2 二 氣體壓強的產生原因及決定因素1 氣體壓強的產生原因 大量做無規(guī)則熱運動的分子對器壁頻繁 持續(xù)地碰撞產生氣體的壓強 單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的 但是大量分子頻繁地碰撞器壁 就對器壁產生持續(xù) 均勻的壓力 所以從分子動理論的觀點來看 氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 2 決定氣體壓強大小的因素 1 微觀因素 氣體分子密度 單位體積內氣體分子數(shù)目 單位體積內氣體的分子數(shù)目越多 單位時間內與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)越多 氣體壓強越大 氣體分子的平均速率 氣體的溫度高 氣體分子的平均速率就大 每個氣體分子與器壁的碰撞 可視為彈性碰撞 給器壁的撞擊力就大 從另一方面講 分子的平均速率大 在單位時間內器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多 累計撞擊力就大 2 宏觀因素 氣體的體積 一定質量氣體的體積越大 氣體的分子密度越小 氣體的壓強越小 氣體的溫度 氣體的溫度越高 氣體分子的平均速率越大 氣體的壓強越大 例3 下面對氣體壓強的理解正確的是 a 氣體壓強是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產生的b 氣體壓強取決于單位體積內的分子數(shù)和分子的平均速率c 單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力就是氣體對器壁的壓強d 大氣壓強是由地球表面空氣重力產生的 因此將開口瓶密閉后 瓶內氣體脫離大氣 它自身重力太小 會使瓶內氣體壓強遠小于外界大氣壓強答案abc 針對訓練對于一定量的氣體 下列論述中正確的是 a 體積變大時 壓強必變大b 體積變大時 壓強一定變小c 溫度升高時 壓強一定變大d 溫度升高時 壓強不一定變大答案d 解析從宏觀上看 決定氣體壓強大小的因素有兩個 一個是