1.3（课件）分子运动速率分布规律-2021-2022学年高二物理备课优选课件+导学案（人教版2019选择性必修第三册）

1.3 分子运动速率分布规律 伽尔顿板实验 1.通过观察，你发现了怎样的现象？ 2.生活中还有那些类似现象？ 情况1 情况2 情况3 情况4 5种情况均是随机事件 扔4枚硬币，出现花色的可能情况有几种？ 情况5 分组实验： 每个人都把4枚硬币握在手中,在桌面上随意投掷10次,记录每次投掷是正面朝上的硬币数,统计共10次投掷中有0,1,2,3,4枚硬币正面朝上的次数各是多少,将结果填在以下表格中 　 4枚硬币中正面朝上的硬币枚数 　 　 0 1 2 3 4 小组一的数据 　 　 　 　 　 小组二的数据 　 　 　 　 　 全班的数据　 　 　 　 　 　 统计对象 次数 统计项目 上面的统计的数据能给我们什么启示？ 上面的实验给我们的启示： 1、个别事件的出现有其偶然性 2、大量随机事件的整体会表现出一定的规律------统计规律 单个气体分子的运动是无规则的 研究气体分子运动的特点思路: 四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不确定的 投掷多次后,正面朝上的硬币数存在着一定的统计规律 大量气体分子的运动也应该存在一定的统计规律 (微观 宏观) 类比 (微观 宏观) 类比 热现象 一、气体分子运动的特点 问题1：气体分子的大小相对于气体分子间的空隙来说很小，我们研究气体分子运动的性质时，可否将气体分子看成质点？ 气体分子间的空隙大约是气体分子直径的10倍左右，所以我们可以认为气体分子的大小相对于气体分子间的空隙来说很小，在研究气体分子的运动时，可以把气体分子看成质点。 一、气体分子运动的特点 问题2：气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，它的运动性质是怎样的？ 由于气体分子间的空隙比较大，气体分子间的作用力很弱，所以除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力而做匀速直线运动。 一、气体分子运动的特点 问题3：为什么说气体分子的运动是杂乱无章的？ （1）气体分子做匀速直线运动，气体能充满它能达到的整个空间。 （2）气体分子的数密度十分巨大，分子之间频繁地碰撞，每个分子速度的大小和方向频繁地改变。 （3）在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有。 一、气体分子运动的特点 问题4：试分析总结气体分子运动的特点？ （1）对某个分子而言，分子在做匀速直线运动，在某一时刻，沿着什么方向、以多大的速率运动都具有偶然性。 （2）对于大量分子而言，分子的运动具有规律性，即在某一时刻，向着任何方向运动的分子都有，且向着各个方向运动的分子数目近似相等。 （3）大量分子的集体行为具有统计规律。 二、分子运动速率分布图像 氧气分子的速率分布图 观察图表，思考一下，0℃和100℃氧气分子的速率有什么特点？ 1、两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的。 2、分子速率呈现“中间多、两头少”的分布。 3、温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少。 特点总结： 4、图线与横轴所围面积相等，都等于1。 三、气体压强的微观解释 气体分子受到的冲量： 气体分子受到的作用力： 器壁受到的作用力： 三、气体压强的微观解释 1.模拟演示： 2.实验现象： 三、气体压强的微观解释 （1）单颗豆粒给秤盘的压力很小，作用时间很短，豆粒对秤盘的撞击是间断的。 （2）大量豆粒对秤盘的频繁碰撞，对秤盘产生了一个持续的相对均匀的压力。 （3）高度增大，豆粒落到秤盘上时的动能增大，秤盘受到的压力增大，压强增大。 （4）高度不变，豆粒落到秤盘上时的动能不变，豆粒的密度增大，秤盘受到的压力增大，压强增大。 3.思考与讨论 三、气体压强的微观解释 （1）单个豆粒的撞击是间断的、不均匀的，大量豆粒总的作用表现为连续的、均匀的。豆粒的动能越大，压强越大；动能不变时，豆粒撞击的密度越大，压强越大。 （2）从微观角度看，气体分子的数量是巨大的，单位时间内、单位面积上气体分子对器壁产生连续的、均匀的作用力。器壁单位面积上受到的压力就是气体压强，即气体压强是由大量分子对器壁的频繁碰撞所产生的。容器内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对器壁产生的作用力越大；容器内气体分子的数密度越大，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数越多，平均作用力越大。 1．在一定温度下，当气体的体积增大时，气体的压强减小，这是（　　） A．气体分子的密度变小，单位体积内分子的质量变小 B．气体分子密度变大，分子对器壁的吸引力变小 C．每个气体分子对器壁的平均撞击力变小 D．单位体积内的分子数减小，单位时间内对器壁碰撞的次数减小 D 2．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像如图所示，则T1（　　）T2。 A．大于 B．等于 C．小于 D．无法比较 C 3．如图所示是氧