1.3分子运动速率分布规律课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三

第一章 分子动理论 第3节 分子运动速率分布规律 核心素养目标 1.理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率的统计分布规律. 2.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义. 伽尔顿版实验： 演示随机功率和统计规律 一、统计规律 1.必然事件：在一定条件下 出现的事件. 2.不可能事件：在一定条件下 出现的事件. 3.随机事件：在一定条件下可能出现，也可能 的事件. 4.统计规律：大量 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. 必然 不可能 不出现 随机事件 二、气体分子运动的特点 1.气体分子间距离大约是分子直径的 左右，通常认为除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动. 2.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 . 10倍 相等 三、分子运动速率分布图像 温度越高，分子的热运动越 .大量气体分子的速率呈“ ”的规律分布.当温度升高时，速率大的分子比例比较 ，平均速率较 . 剧烈 中间多、两 多 大 1.温度越高，分子热运动越剧烈. 2.气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布.当温度升高时，某一分子在某一时刻它的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定增加，而且“中间多”的分子速率值增加(如图2所示). 四、气体压强的微观解释 1.气体压强的产生原因：大量气体分子不断撞击器壁的结果. 2.气体的压强：器壁 面积上受到的 . 3.微观解释： (1)某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力越 . (2)容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就 ，平均作用力也会较 . 单位 压力 大 多 大 气体分子受到的作用力为 根据牛顿第三定律，器壁受到的作用力为 模拟气体压强产生的原理 把一颗豆粒拿到台秤上方约为20cm的位置，放手后使它落在秤盘上，观察秤的指针的摆动情况。 再从相同高度把100课或者更多的豆粒均匀的连续地倒在秤盘上，观察指针的摆动情况。 使这些从豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况。 2.决定气体压强大小的因素 (1)微观因素 ①与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大. ②与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大. (2)宏观因素 ①与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大. ②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大. 例题1 氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　） A．在①状态下，分子速率大小的分布范围相对较大 B．两种状态氧气分子的平均动能相等 C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 D．①状态的温度比②状态的温度低 D 例题2 在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积都相同，则下列说法正确的是（　　） A．氢气的密度较大 B．氧气的密度较大 C．氢气的压强较大 D．两气体的压强相等 C 例题3 某同学为了表演“轻功”，他站上了一块由气球垫放的轻质硬板，如图所示。气球内充有空气（视为理想气体），气体的压强（　　） A．是由气体受到的重力产生的 B．是由大量气体分子不断地碰撞器壁而产生的 C．大小只取决于气体分子数量的多少 D．大小只取决于气体温度高低 B 例题4 氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法不正确的是（　　） A．在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律 B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形 D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 D Lavf55.33.100 Lavf55.33.100 $