【高中物理】分子運動速率分布規(guī)律 課件 高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊

分子運動速率分布規(guī)律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道分子運動的特點，建構(gòu)氣體分子質(zhì)點模型。2．了解分子運動速率分布的統(tǒng)計規(guī)律，知道分子運動速率分布圖像及其物理意義。3．了解氣體壓強產(chǎn)生的微觀機理，明確氣體壓強的微觀解釋要點。新課引入新知初感悟觀察“伽爾頓板”實驗，思考下列問題：

（1）從頂部入口放入一個小球時，小球落入下面等寬的狹槽是不是偶然的？

（2）從頂部入口投入大量小球時，這些小球落入狹槽的分布情況有沒有什么規(guī)律？

通過反復(fù)觀察實驗，能夠看出：從頂部入口放入一個小球時，小球落入下面某個狹槽是偶然的；從頂部入口投入大量小球時，其分布情況遵從一定的規(guī)律性，即最后落入靠近人口的狹槽內(nèi)的小球數(shù)目多，最后落入遠離入口的狹槽內(nèi)的小球數(shù)目少。一、氣體分子運動的特點觀察氣體分子運動的示意圖【思考與討論】問題1：氣體分子的大小相對于氣體分子間的空隙來說很小，我們研究氣體分子運動的性質(zhì)時，可否將氣體分子看成質(zhì)點？氣體分子間的空隙大約是氣體分子直徑的10倍左右，所以我們可以認為氣體分子的大小相對于氣體分子間的空隙來說很小，在研究氣體分子的運動時，可以把氣體分子看成質(zhì)點。

問題2：氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，它的運動性質(zhì)是怎樣的？由于氣體分子間的空隙比較大，氣體分子間的作用力很弱，所以除了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。

問題3：為什么說氣體分子的運動是雜亂無章的？（1）氣體分子做勻速直線運動，氣體能充滿它能達到的整個空間。（2）氣體分子的數(shù)密度十分巨大，分子之間頻繁地碰撞，每個分子速度的大小和方向頻繁地改變。（3）在某一時刻，向著任何一個方向運動的分子都有。

問題4：試分析總結(jié)氣體分子運動的特點？（1）對某個分子而言，分子在做勻速直線運動，在某一時刻，沿著什么方向、以多大的速率運動都具有偶然性。（2）對于大量分子而言，分子的運動具有規(guī)律性，即在某一時刻，向著任何方向運動的分子都有，且向著各個方向運動的分子數(shù)目近似相等。（3）大量分子的集體行為具有統(tǒng)計規(guī)律。二

分子運動速率分布圖象二

分子運動速率分布圖象(1)0°和100°氧氣分子的速率都呈“中間多，兩頭少”的分布，且隨著溫度升高，速率大的分子所占的比例增大。(2)圖像直觀地反映了“溫度越高，分子地?zé)徇\動越劇烈”三、氣體壓強的微觀解釋1．氣體壓強的產(chǎn)生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，就會對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力．所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強等于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①與氣體分子的數(shù)密度有關(guān)：氣體分子數(shù)密度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)越大，在單位時間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就越多，氣體壓強就越大．②與氣體分子的平均速率有關(guān)：氣體的溫度越高，氣體分子的平均速率就越大，每個氣體分子與器壁碰撞時(可視為彈性碰撞)給器壁的沖力就越大；從另一方面講，分子的平均速率越大，在單位時間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就越多，累計沖力就越大，氣體壓強就越大．(2)宏觀因素①與溫度有關(guān)：體積一定時，溫度越高，氣體的壓強越大．②與體積有關(guān)：溫度一定時，體積越小，氣體的壓強越大．3．氣體壓強與大氣壓強的區(qū)別與聯(lián)系氣體壓強大氣壓強區(qū)別①因密閉容器內(nèi)的氣體分子的數(shù)密度一般很小，由氣體自身重力產(chǎn)生的壓強極小，可忽略不計，故氣體壓強由氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生②大小由氣體分子的數(shù)密度和溫度決定，與地球的引力無關(guān)③氣體對上下左右器壁的壓強大小都是相等的①由于空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強．如果沒有地球引力作用，地球表面就沒有大氣，從而也不會有大氣壓強②地面大氣壓強的值與地球表面積的乘積，近似等于地球大氣層所受的重力值③大氣壓強最終也是通過分子碰撞實現(xiàn)對放入其中的物體產(chǎn)生壓強聯(lián)系兩種壓強最終都是通過氣體分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物體而產(chǎn)生的課堂練習(xí)1．大量氣體分子運動的特點是（

）A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空間里自由移動B．分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無章的熱運動C．分子沿各方向運動的機會相等D．分子的速率分布毫無規(guī)律ABC2．一定質(zhì)量的氣體，下列敘述中正確的是（）A．如果體積減小，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大B．如果壓強增大，氣體分子對單位面積器壁的壓力一定增大C．如果溫度升高，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大D．如果分子密度增大，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大B3．封閉在汽缸內(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，下列說法正確的是（）A．氣體的密度變大B．氣體的壓強