1.3分子运动速率分布规律(课件)-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版2019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 人教版（2019）高中物理选择性必修第二册 主讲人：点石成金 CONTENTS 01 气体分子运动的特点 02 分子运动速率分布图像 03 气体压强的微观解释 04 目录 典型例题 典例分析 2 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。 如果投入大量的小球，就可以看到，最后落入各狭槽的小球数目是不相等的。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。 重复几次实验你会发现，其分布情况遵从一定的规律。由此你能得到什么启发吗? 新课导入 情景引入 ①必然事件: 在一定条件下，若某事件必然出现 ②不可能事件: 若在一定条件下某件事不可能出现 在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现 ③随机事件: 1.个别事件的出现有其偶然性 上面的实验给我们的启示： 2.大量随机事件的整体会表现出一定的规律---统计规律（statistical regularity） 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 01 气体分子运动的特点 分子动理论 6 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 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 （2）运动的无序性：大量气体分子永不停息地做无规则运动.就某一个分子而言,在某一时刻它向哪一个方向运动,完全是随机的.因此，在任一时刻分子沿各个方向运动的机会(概率)是均等的. （1）运动的自由性：气体很容易被压缩,说明气体分子之间的距离很大,分子间作用力很弱.因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子不受力在空间内自由移动.所以气体没有确定的形状和体积,其体积等于容器的体积.（气体分子不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间。 ） 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。从统计规律上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 气体分子运动的特点 （3）大量分子运动的规律性：在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 02 分子运动速率分布图像 分子动理论 11 1、气体分子速率分布 + + + + + + + + + ＝100 + + + + + + + + + ＝100 尽管大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率却是按一定的规律分布.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 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 分子运动速率分布图像 ③温度越高，分子热运动越剧烈 ①在任意温度下，所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。 ②当温度升高时，“中间多”这一高峰向速率大的一方移动。 注意：温度升高，气体分子的平均速率变大，但是具体到某一个气体分子，其速率可能变大也可能变小，无法确定。 【特别提醒】 单个或少量分子的运动是“个性行为”，具有不确定性。大量分子运动是“集体行为”，具有规律性即遵守统计规律。 03 气体压强的微观解释 分子动理论 16 大量气体分子频繁的作用在器壁单位面积