1.3 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-1

1.3分子運動速率分布規(guī)律人教版（2019）普通高中物理選擇性必修第三冊同步教學(xué)課件第一章·分子動理論目錄1氣體分子運動的特點2分子運動速率分布圖像3氣體壓強的微觀解釋拋擲次數(shù)較少時，正面向上或向下完全是偶然的，但拋擲次數(shù)很多時，正面向上或向下的概率是相等的，即遵守統(tǒng)計規(guī)律。拋擲一枚硬幣時，其正面有時向上，有時向下，拋擲次數(shù)較少和次數(shù)很多時，會有什么規(guī)律？問題啟示：個別事件出現(xiàn)有其偶然性

大量隨機事件的整體會表現(xiàn)出一定的規(guī)律通常認(rèn)為，氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做勻速直線運動，氣體充滿它能達到的整個空間。液體的分子一個挨著一個地排列氣體的分子距離大約是分子直徑的10倍左右液體變?yōu)闅怏w后，體積要增大上千倍質(zhì)點分子的大小相對分子間的空隙來說很小分子間的作用力很弱知識點一：氣體分子運動的特點分子的個數(shù)與它們所占空間體積之比叫作分子的數(shù)密度，通常用n

表示。氣體距離大約是分子直徑的10倍左右但分子的數(shù)密度仍然十分巨大分子之間頻繁地碰撞，每個分子的速度大小和方向頻繁地改變分子的運動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)目幾乎相等。雖然氣體分子的分布比液體稀疏知識點一：氣體分子運動的特點知識點二：分子運動速率分布圖像討論：分子的運動速率有沒有規(guī)律？問題氧氣在0℃和100℃時，同一時刻在不同速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比試歸納分子運動速率的規(guī)律？知識點二：分子運動速率分布圖像氧氣分子的速率分布圖分子的運動速率有沒有規(guī)律知識點二：分子運動速率分布圖像氧氣分子的速率分布圖分子的運動速率有沒有規(guī)律（3）溫度越高，分子熱運動越劇烈。（1）在任意溫度下，所有氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布。（2）當(dāng)溫度升高時，“中間多”這一高峰向速率大的一方移動。知識點三：氣體壓強的微觀解釋氣體壓強究竟是如何產(chǎn)生的呢？問題從分子動理論的觀點來看，氣體對容器的壓強源于氣體分子的熱運動，當(dāng)它們飛到器壁時，就會跟器壁發(fā)生碰撞（可視為彈性碰撞），就是這個撞擊對器壁產(chǎn)生了作用力，從而產(chǎn)生了壓強。氣體對容器的壓強是大量氣體分子不斷撞擊器壁的結(jié)果。氣體壓強的形成原因知識點三：氣體壓強的微觀解釋器壁的作用力大小FΔt=-mv-mv=-2mv動量定理：牛頓第三定律知識點三：氣體壓強的微觀解釋決定氣體壓強大小的因素①氣體分子的密集程度：氣體分子的密集程度（即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目）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氣體分子的平均動能：氣體的溫度越高，氣體分子的平均動能越大，氣體分子與器壁的碰撞（可視為彈性碰撞）給器壁的產(chǎn)生的作用力越大。（1）微觀因素知識點三：氣體壓強的微觀解釋①與溫度有關(guān)：溫度越高，氣體的壓強越大。②與體積有關(guān)：體積越小，氣體的壓強越大。（2）宏觀因素決定氣體壓強大小的因素一.氣體分子運動特點二.分子運動速率分布圖像1.氣體壓強產(chǎn)生的原因2.氣體壓強影響速度三.氣體壓強的微觀解釋分子運動速率分布規(guī)律考點一：氣體分子運動特點【例1】(多選)在研究熱現(xiàn)象時,我們采用統(tǒng)計方法,這是因為 (

)A.每個分子的運動速率隨溫度的變化是有規(guī)律的B.個別分子的運動不具有規(guī)律性C.在一定溫度下,大量分子的速率分布是確定的D.在一定溫度下,大量分子的速率分布也隨時間而變化【解析】選B、C。大量分子運動的速率分布是有規(guī)律的,可以用統(tǒng)計方法,而個別分子的運動速率瞬息萬變,沒有規(guī)律,故B、C選項正確?？键c一：氣體分子運動特點【變式訓(xùn)練1】關(guān)于氣體分子運動的特點,下列說法不正確的是(

)A.由于氣體分子間距離較大,所以氣體很容易被壓縮B.氣體之所以能充滿整個空間,是因為氣體分子間相互作用的引力和斥力十分微弱,氣體分子可以在空間內(nèi)自由移動C.由于氣體分子之間的距離較大,所以氣體分子間根本不存在相互作用D.氣體分子間除相互碰撞外,幾乎無相互作用【解析】選C。氣體分子間距離大,相互作用的引力和斥力很微弱,很容易被壓縮,氣體分子能自由運動,故A、B正確;盡管氣體分子間的距離很大,但并不是氣體分子間沒有相互作用力,故C錯,D正確?？键c二：分子運動速率分布規(guī)律【例2】對于一定溫度下的某種氣體分子的運動,下列說法不正確的是 (

)A.一定溫度下某氣體分子的碰撞十分頻繁,同一時刻,氣體分子沿各個方向運動的機會(概率)相等B.一定溫度下某氣體分子的速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子數(shù)目相對較少C.一定溫度下某氣體分子做雜亂無章的運動可能會出現(xiàn)某一時刻所有分子都朝同一方向運動的情況D.一定溫度下某氣體,當(dāng)溫度升高時,其中某10個分子的平均速率可能減小考點二：分子運動速率分布規(guī)律【解析】選C。一定溫度下某理想氣體分子碰撞十分頻繁,單個分子運動雜亂無章,速率不等,但大量分子的運動遵從統(tǒng)計規(guī)律,速率大和速率小的分子數(shù)目相對較少,向各個方向運動的分子數(shù)目相等,C錯,A、B對;溫度升高時,大量分子平均速率增大,但個別或少量(如10個)分子的平均速率有可能減小,D對。考點二：分子運動速率分布規(guī)律【變式訓(xùn)練2】若以橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。下面四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是 (

)【解析】選D。分子的速率分布遵循“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律,即分子平均速率附近的分子最多,與平均速率差距越大的分子越少,且曲線起始于坐標(biāo)原點,故D正確?？键c三：氣體壓強的微觀解釋【例3】密閉容器中氣體的壓強是 (

)A.由于氣體的重力產(chǎn)生的B.由于分子間的相互作用力產(chǎn)生的C.大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的D.在失重的情況下,密閉容器內(nèi)的氣體對器壁沒有壓強【解析】選C。密閉容器中的氣體由于自身重力產(chǎn)生的壓強很小,可忽略不計。其壓強是由氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的,大小由氣體的溫度和分子數(shù)密度決定,A、B錯誤,C正確;失重時,氣體分子仍具有分子動能,對密閉容器的器壁仍然有壓強的作用,D錯誤?？键c三：氣體壓強的微觀解釋【變式訓(xùn)練3】(多選)如圖所示,兩個完全相同的圓柱形密閉容器,甲中恰好裝滿水,乙中充滿空氣,則下列說法中正確的是 (

)A.兩容器中器壁的壓強都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的B.兩容器中器壁的壓強產(chǎn)生的原因不同C.甲容器中pA>pB、乙容器中pC=pDD.當(dāng)溫度升高時,pA、pB變大,pC、pD也要變大考點三：氣體壓強的微觀解釋【解析】選B、C。甲容器壓強產(chǎn)生的原因是水受到重力的作用,而乙容器壓強產(chǎn)生的原因是分子撞擊器壁,A錯,B