内容正文:
物理选择性必修第三册
第一章
分子动理论
第三节 分子运动速率分布规律
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学习目标
1.了解什么是“统计规律”。
2.理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率分布的统计规律。
3.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义;知道气体的压强与所对应的微观物理量间的联系。
思维导图
一、随机性与统计规律
大量随机事件的整体往往会表现出一定的规律性,这种规律就叫作统计规律。热现象与大量分子热运动的统计规律有关。
1.随机性
(1)必然事件:
在一定条件下,若某事件必然出现,这个事件叫作必然事件。
(2)不可能事件:
在一定条件下,若某事件不可能出现,这个事件叫作不可能事件。
(3)随机事件:
若在一定条件下某事件可能出现,也可能不出现,这个事件叫作随机事件。
2.统计规律:
单个分子的运动无规律
大量分子整体运动有规律
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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,而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。
二、气体分子运动的特点
1.运动的自由性:
气体分子间的距离大约是分子直径的10倍,因此分子间的作用力很弱,通常认为,气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动,气体充满它能达到的整个空间。
2.运动的无序性:
3、运动的高速性:
常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒,在数量级上相当于子弹的速率,分子速率分布呈两头低中间高的规律。
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三、分子运动速率分布图像
1.一定温度下,分子的速率呈“中间多、两头少”的分布;温度越高,速率大的分子比例越多,分子的平均速率越大。
2.温度越高,分子的热运动越剧烈。
温度是分子平均动能的标志。
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四 气体压强的微观解释
1.气体压强的形成原因:
大量气体分子不断撞击器壁的结果。
由动量定理
FΔt=-mv-mv=-2mv
气体分子受力
牛顿第三定律器壁受力
mv
-mv
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2.气体压强的决定因素
气体分子的平均速率
气体分子的密度
气体的温度T
体积V
微观上
宏观上
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一.气体分子运动特点
二.分子运动速率分布图像
1.气体压强产生的原因
2.气体压强影响速度
三.气体压强的微观解释
课堂小结
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【典例示范】
(2020·全国Ⅰ卷)分子间作用力F与分子间距r的关系
如图所示,r=r1时,F=0。分子间势能由r决定,规定两分
子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固