1.3分子运动速率分布规律-2021-2022学年高二物理精品课件（2019人教版选择性必修第三册）

第一章 分子动理论 1.3分子运动速率分布规律 晓峰物理 如果投入大量的小球，靠近入口的狭槽内的小球数目多，远离入口的狭槽内小球的数目少。 伽尔顿板的上部规则地钉有铁钉，下部用竖直隔板隔成等宽的狭槽。 从顶部入口投入一个小球时，小球落入某个狭槽是偶然的。 情景引入 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（statistical regularity）。 个别随机事件的出现有其偶然性 在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫作必然事件。 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。 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。 情景引入 分子的运动是无规则的，每个分子的运动都具有不确定性。但物体是由大量分子组成的，因而物体的热现象的宏观特性是由大量分子的集体行为决定的。 所以看起来无规则的分子热运动，也必定是有一定的规律的——统计规律。 情景引入 一、气体分子运动的特点 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。 液体的分子 一个挨着一个地排列 气体的分子 距离大约是分子直径的10倍左右 液体变为气体后，体积要增大上千倍 质点 分子的大小相对分子间的空隙来说很小 分子间的作用力很弱 一、气体分子运动的特点 分子的个数与它们所占空间体积之比叫作分子的数密度，通常用n 表示。 气体距离大约是分子直径的10倍左右 但分子的数密度仍然十分巨大 分子之间频繁地碰撞， 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 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。 虽然气体分子的分布比液体稀疏 气体的分子 质点 气体充满它能达到的整个空间 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 随堂小结 二、分子运动速率分布图像 大量分子做无规则运动，速率有大有小，下表是氧气分子在0°C和100°C两种不同情况下的速率分布情况。 根据表格中的数据绘制图像 1、气体分子速率分布 + + + + + + + + + ＝100 + + + + + + + + + ＝100 二、分子运动速率分布图像 根据温度为00C 根据温度为1000C “温度越高， 越 ” 1、0°C和100°C氧气分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。 2、气体分子速率分布特征 2、0°C时，速率在300〜400 m/s 的分子最多。 100°C时，速率在400〜500 m/s 的分子最多。 3、100°C的氧气，速率大的分子比例较多，其分子的平均速率比0°C的大。 分子的热运动 剧烈 三、气体压强的微观解释 选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象 1、气体压强的产生 从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强源于气体分子的热运动，当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰撞（可视为弹性碰撞），就是这个撞击对器壁产生了作用力，从而产生了压强。 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 2、模拟气体压强产生的机理 单颗钢珠给秤盘的压力很小，作用时间也很短，但是大量的钢珠对秤盘的频繁碰撞，就对秤盘产生了一个持续的均匀的压力。 演 示 2、模拟气体压强产生的机理 钢珠下落高度越高（钢珠运动速度越大），对秤盘产生了一个的压力越大。 演 示 三、气体压强的微观解释 一个分子撞击容器壁的过程与之类似 一颗豆子 多颗豆子 对于单个分子来说，这种撞击是间断的、不均匀的 多数气体分子连续不断的撞击容器壁的过程与之类似 对于大量分子总的作用来说，就表现为连续的和均匀的。 器壁单位面积上受到的压力 3、气体的压强： 三、气体压强的微观解释 4、决定气体压强大小的因素 ⑴气体分子的密集程度 ⑵气体分子的平均动能 微观角度 若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多，平均作用力也会较大。 若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就越大。 1、关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是(　　) A.某一时刻具有某一速率的分子数目是相等的 B.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的 C.某一温度