1.3 分子运动速率分布规律-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第三册）

1.3：分子运动速率分布规律 一：知识精讲归纳 考点一、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10倍左右，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相等． 考点二、分子运动速率分布图像 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(如图所示)． 考点三：气压 1．气体压强的产生 单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就会对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力． 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． 3．气体压强与大气压强的区别与联系 气体压强 大气压强 区别 ①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生 ②大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关 ③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的 ①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压强 ②地面大气压强的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值 ③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强 联系 两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的 二：考点题型归纳 题型一：气体分子热运动的特点 1．当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中不正确的是（　　） A．两种气体分子的平均动能相等 B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 C．氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能 D．两种气体分子热运动的总动能不相等 2．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（　　） A．分子的无规则运动停息下来 B．分子的速度保持不变 C．分子的平均动能保持不变 D．每个分子的速度大小均相等 3．下列说法正确的是（　　） A．扩散运动是由微粒和水分子发生化学反应引起的 B．某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动 C．0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律 D．以上说法均错误 题型二：分子运动速率分布图像 4．氧气分子在 和 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 和 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速率较小的情形 C．图中实线对应于氧气分子在 时的情形 D．与 时相比, 时氧气分子速率在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 5．氧气分子在0℃和100℃下的速率分布如图所示，纵轴表示对应速率下的氧气分子数目ΔN占氧气分子总数N的百分比，如图，由图线信息可得（　　） A．温度升高使得每一个氧气分子的速率都增大 B．同一温度下，速率大的氧气分子所占比例大 C．温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小 D．温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占比例越小 6．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，下列说法正确的是（　　） A．图中虚线对应于氧气分子平均速率较大的情形 B．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形 C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 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 题型三：气体压强的微观意义 7．25℃室外，氧气贮存罐贮存高压氧气，打开阀门，氧气向外喷出，喷气过程中，关于贮存罐表面温度和贮存罐内气体分子单位时间撞击内表面的次数，下列说法中正确的是（　　） A．表面温度比室温低，碰撞次数减少 B．