第一章 3.分子运动速率分布规律（教参Word）- 【勤径学升·同步练测】2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第三册（人教版）

3.分子运动速率分布规律 学习目标 1.了解分子运动速率分布的统计规律。 2.知道分子运动速率分布图像的物理意义。 3.能用分子动理论和统计观点解释气体压强。 [对应学生用书第10页] 一、气体分子运动的特点 1.统计规律 （1）在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫作必然事件。 （2）若某事件不可能出现，这个事件叫作不可能事件。 （3）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。 （4）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。 2.气体分子运动的特点 （1）热现象与大量分子热运动的统计规律有关。 （2）气体分子的特点。 ①由于分子的大小相对分子间的空隙来说很小，所以，可以把气体分子视为质点。 ②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。 ③在某一时刻，气体分子的运动杂乱无章，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。 二、分子运动速率分布图像 1.大量分子整体的速率分布遵从一定的统计规律；在一定的温度下，各种不同速率范围内的分子数在总分子数中所占的比率是确定的。 2.气体分子中，速率很大的和速率很小的分子数占总分子数的比率是很小的，气体中大多数分子的速率都接近某个数值，与这个数值相差越多，分子数越少，表现出“中间多、两头少”的分布规律。 3.温度升高时，分子数最多的速率区间移向速率大的一方，速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，分子的平均速率增大。 三、气体压强的微观解释 1.气体压强产生的原因：从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是由于气体分子跟器壁发生碰撞而产生的。 2.决定气体压强大小的因素 （1）容器中气体分子运动的平均速率越大，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； （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多，平均作用力也会较大。 1.判断下列说法的正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。 （1）气体内部所有分子的动能都随温度的升高而增大。 （×） （2）温度相同时，各种气体分子的平均速度都相同。 （×） （3）密闭容器中气体的压强是由于分子间的相互作用力而产生的。 （×） （4）气体分子的平均动能越大，分子越密集，气体压强越大。 （√） 2.密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的　　　　增大了。该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像如图所示，则T1　　　　（选填“大于”或“小于”）T2。  答案　平均动能　小于 [对应学生用书第11页] 要点一　气体分子运动的规律 （1）抛掷一枚硬币时，其正面有时向上，有时向下，抛掷次数较少和次数很多时，会有什么规律？ （2）气体分子间的作用力很小，若没有分子力作用，气体分子将处于怎样的自由状态？ （3）温度不变时，每个分子的速率都相同吗？温度升高，所有分子运动速率都增大吗？ 提示：（1）抛掷次数较少时，正面向上或向下完全是偶然的，但次数很多时，正面向上或向下的概率是相等的。 （2）无碰撞时气体分子将做匀速直线运动，但由于分子之间的频繁碰撞，使得气体分子的速度大小和方向频繁改变，运动变得杂乱无章。 （3）分子在做无规则运动，造成其速率有大有小。温度升高时，所有分子热运动的平均速率增大，即大部分分子的速率增大了，但也有少数分子的速率减小。 1.大量分子运动的统计规律 （1）个别事物的出现具有偶然因素，但大量事物的出现，却遵从一定的统计规律。 （2）从微观角度看，由于物体是由大量的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律。 2.气体分子运动的特点 （1）气体分子之间有很大空隙。 （2）气体分子之间的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由地运动，可以充满它所能达到的空间。 （3）气体分子运动时频繁地发生碰撞，气体分子向各个方向运动的机会相等。 3.分子运动速率分布图像 （1）气体分子速率分布规律：在一定状态下，气体的大多数分子的速率都在某个值附近，离这个值越远具有这种速率的分子数就越少，即气体分子速率总体上呈“中间多、两头少”的分布特征。 （2）速率分布规律如图所示，横坐标表示分子的速率v，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。 从速率分布规律图可以看出，当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，气体分子的平均速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。 [例1]　（多选）如图为一定质量的某种气体在某两个确定的温度下，其分子速率的分布情况。由图分析，下列说法正确的是 （　　） A.两种温度下的分子速率都呈“中间多、两头少”