教科版高中物理選修33課件2初識(shí)分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律課件

1、第二章 氣體一、初識(shí)分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律教育科學(xué)出版社 高二 | 選修3-3 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解統(tǒng)計(jì)規(guī)律的定義及應(yīng)用方法。2.掌握氣體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)（本節(jié)重點(diǎn)）。3.了解氣體分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律（本節(jié)重點(diǎn)）。圖中熱氣球在其中熱空氣的作用下，升上天空。一、統(tǒng)計(jì)規(guī)律核衰變的規(guī)律考試成績(jī)的規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律： 從上面兩個(gè)圖（核衰變規(guī)律和成績(jī)規(guī)律），我們可以看出似乎大量數(shù)據(jù)組成的整體符合一定的規(guī)律中等水平的總是占大多數(shù)，而高水平或者低水平的數(shù)據(jù)都占的比例很小。這其中必然存在一定的規(guī)律，那么這個(gè)規(guī)律如何來(lái)驗(yàn)證呢？下面，我們將做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。1.1統(tǒng)計(jì)規(guī)律伽爾頓釘板實(shí)驗(yàn) 從左圖的實(shí)驗(yàn)中，我們可以看出小球落入哪一個(gè)槽是一種

2、隨機(jī)事件。 但是只要入口位置不變且小球數(shù)目足夠多、數(shù)目不變，多次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都是接近的。也就是說(shuō)大量對(duì)象（小球）的運(yùn)動(dòng)作為一個(gè)整體是具有確定的規(guī)律性的，這種大量對(duì)象組成的整體所遵循的規(guī)律稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)規(guī)律。統(tǒng)計(jì)規(guī)律特點(diǎn)：統(tǒng)計(jì)規(guī)律研究大量的對(duì)象，如果研究對(duì)象較少，實(shí)驗(yàn)規(guī)律會(huì)有偏差。對(duì)大量分子的整體來(lái)說(shuō)，在任何一時(shí)刻分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)是均等的。二、分子運(yùn)動(dòng)速率分布了解分子運(yùn)動(dòng)速率分布之前，我們先了解下氣體分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)： 氣體中的分子比較稀疏，但是單位體積中的分子數(shù)相當(dāng)多。大量分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，致使分子之間不斷發(fā)生碰撞，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，一個(gè)空氣分子在1s內(nèi)與其他分子可以碰撞一億次。頻繁的碰撞

3、使每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向頻繁的發(fā)生改變，因此氣體分子的運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的，也是十分混亂的。 我們猜測(cè)分子運(yùn)動(dòng)速率的分布是不是也和伽爾頓釘板實(shí)驗(yàn)的規(guī)律一樣呢？ 分子運(yùn)動(dòng)速率分布是不是也符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律呢？氧氣分子速率分布表格及分布直方圖分子運(yùn)動(dòng)速率分布特點(diǎn)：由上面連個(gè)圖得知，分子的運(yùn)動(dòng)速率分布也符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律： 大量氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它們的速率雖然有大有小，但是大多數(shù)分子的速率在某個(gè)數(shù)值附近；離開(kāi)這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù)越少。表現(xiàn)出來(lái)“兩頭少”，“中間多”的分布規(guī)律 分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等。分子運(yùn)動(dòng)速率分布與溫度的關(guān)系：T1T2 由圖可以看出，氣體的溫度越高，速率大的分子所占的比例越大，曲線峰值

4、向速率大的方向移動(dòng)。因此，溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。隨堂練習(xí)1： 判斷 1.氣體溫度升高時(shí)，所有氣體分子速率都升高。 （ ） 2.某一時(shí)刻氣體分子向任意方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目大致一樣。（ ） 3.溫度改變時(shí)，大多數(shù)分子速率不會(huì)發(fā)生改變。 （ ）正確錯(cuò)誤錯(cuò)誤練習(xí)1解析： 1.氣體溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能（速率）升高，并不是所有分子的速率都增加，所以錯(cuò)誤。 2.某一時(shí)刻氣體分子向任意方向運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的，因次，當(dāng)大量分子運(yùn)動(dòng)時(shí)，任意方向的分子數(shù)目大致一樣，所以正確。 3.當(dāng)溫度增加時(shí)，速率大的分子所占比例增加，溫度減小時(shí)，速率大的分子所占比例減小，所以錯(cuò)誤。 隨堂練習(xí)2：關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.某一時(shí)刻某一速率的分子數(shù)目是相同的。B.某一時(shí)刻一個(gè)分子的速度和方向是偶然的。C.某一溫度下，大多數(shù)分子的速率不會(huì)發(fā)生變化。D.分子速率分布毫無(wú)規(guī)律。E.每個(gè)分子的速率一般都不相同，太大的和太小的都不會(huì)太多。BE練習(xí)2解析： 具有某一速率的分子數(shù)目并不是相同的，呈現(xiàn)”兩頭少，中間多的規(guī)律“，所以 AD錯(cuò)誤，E正確。 分子運(yùn)動(dòng)符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，運(yùn)動(dòng)方向是隨