1.3 分子运动速率分布规律-新教材高中物理选择性必修第三册【新课程同步训练】学习手册（人教版）

学 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 知 识 梳 理 知识点 1 随机性与统计规律、 气体分子 运动的特点 1. 随机性与统计规律 （ 1 ） 必然事件： 在一定条件下必然出现的事件， 这 个事件叫作必然事件。 （ 2 ） 随机事件： 在一定条件下可能出现， 也可能不 出现的事件， 这个事件叫作随机事件。 （ 3 ） 统计规律： 大量随机事件整体表现出来的规律， 这个规律叫作统计规律。 研究热现象即大量分 子的运动规律时应用统计规律进行分析推理。 2. 气体分子运动的特点 （ 1 ） 自由性： 气体分子间距离比较大， 是分子直径 的 10 倍左右， 分子间的作用力很弱， 除相互 碰撞或跟器壁碰撞外， 可以认为分子不受力 而做匀速直线运动， 因而气体能充满它能达 到的整个空间。 （ 2 ） 无序性： 分子之间频繁地发生碰撞， 使每个分 子的速度大小和方向频繁地改变， 分子的运 动杂乱无章。 （ 3 ） 规律性： 单个分子的运动杂乱无章， 在某一时 刻， 向着任何一个方向运动的分子都有。 大 量分子行为表现出向着各个方向运动的气体 分子数目都相等。 知识点 2 分子运动速率分布图像 1. 氧气分子的速率分布及图像 （ 1 ） 氧气分子的速率分布 （ 2 ） 图像 2. 定量分析表明， 气体分子的速率各不相同， 但 都遵守速率分布规律， 即出现 “中间多、 两头 少” 的分布规律， 当温度升高时， 速率大的分 子数增多， 分子平均速率增大。 知识点 3 气体压强的微观解释 1. 气体压强的产生： 是大量气体分子频繁地碰撞 容器而产生的。 气体压强就是大量气体分子作 用在器壁单位面积上的平均作用力。 2. 影响气体压强的两个微观因素： （ 1 ） 容器中气体分子的平均速率。 （ 2 ） 容器中气体分子的数密度。 要 点 突 破 要点 1 对气体分子运动特点的理解 1. 对统计规律的理解 （ 1 ） 实验探究 ① 抛掷硬币， 分别计算抛出 5 次、 100 次、 500 次 时， 硬币出现正、 反面的次数和比例。 也可以 用很多硬币同时抛出， 观察出现正、 反面的硬 币的个数。 ② 结论： 分别抛出的次数越多、 同时抛出的硬币越 多， 越显统计规律。 （ 2 ） 个别事物的出现具有偶然因素， 但大量事物出 现的机会， 却遵从一定的统计规律。 （ 3 ） 从微观角度看， 由于物体是由大量分子组成 3. 分子运动速率分布规律 速率区间 / （ m · s -1 ） 100 以下 100 ~200 200 ~300 300~ 400 400 ~500 500 ~600 600 ~700 700 ~800 800 ~900 900 以上 各速率 区间的 分子数 占总分 子数的 百分比 0 ℃ 1.4 8.1 17.0 21.4 20.4 15.1 9.2 4.5 2.0 0.9 100 ℃ 0.7 5.4 11.9 17.4 18.6 16.7 12.9 7.9 4.6 3.9 1 0 0 以 下 6 0 0 ~ 7 0 0 5 0 0 ~ 6 0 0 4 0 0 ~ 5 0 0 3 0 0 ~ 4 0 0 2 0 0 ~ 3 0 0 1 0 0 ~ 2 0 0 7 0 0 ~ 8 0 0 8 0 0 ~ 9 0 0 9 0 0 以 上 分子的速率 各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 20 15 10 5 0 温 度 为 0 ℃ 温 度 为 1 0 0 ℃ 8 第一章 分子动理论 学 的， 这些分子并没有统一的运动步调， 单独 来看， 各个分子的运动都是不规则的， 带有 偶然性， 但从总体来看， 大量分子的运动却 有一定的规律。 2. 气体分子运动的特点 （ 1 ） 气体分子间距离大 （约为分子直径的 10 倍）， 分子力小 （可忽略）， 除了相互碰撞或跟器壁 碰撞外， 不受其他力作用， 在空间可以自由 运动， 所以气体没有一定的体积和形状， 我 们所说的气体体积是指容器的容积。 （ 2 ） 分子间的碰撞十分频繁， 频繁地碰撞使每个分 子速度的大小和方向频繁地发生改变， 气体 分子做杂乱无章的热运动， 而且向各个方向 运动的气体分子数目都相等， 即沿各个方向 运动的机会 （概率） 相等。 （ 3 ） 大量气体分子的速率分布呈现中间多 （占有分 子数目多）、 两头少 （速率大或小的分子数目 少） 的规律。 当温度升高时， “中间多” 的 这一 “高峰” 向速率大的一方移动。 要点 2 分子运动速率分布图像 由氧气分子速率分布表和图像， 定量分析表 明， 气体分子的速率各不相同， 但遵守速率分布规律： 1. 出现 “中间多、 两头少” 的分布规律。 2. 当温度升高时， “中间多” 的这一 “高峰” 向 速率大的一方移动， 即速率大的分