1.3分子运动速率分布规律（导学案）-【鼎力课堂】2022-2023学年高二物理同步备课精编优选课件+导学案（人教版2019选择性必修第三册）

第3节　分子运动速率分布规律 【知识梳理与方法突破】 一、分子运动速率分布 1.分子运动速率分布图像 2. 分子运动速率分布规律： 在一定温度下，不管个别分子怎样运动，多数气体分子的速率都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律。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】氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　） A．在①状态下，分子速率大小的分布范围相对较大 B．两种状态氧气分子的平均速率相等 C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 D．①状态的温度比②状态的温度低 【针对训练1】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 二、气体压强的微观解释 1.气体压强的产生 大量气体分子不断和器壁碰撞，对器壁产生持续的压力，单位时间内，作用在器壁单位面积上的压力就是气体的压强。 2.气体压强的决定因素 （1）微观因素 ①气体分子的数密度：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气体分子的平均速率：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，单位面积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：其他条件不变，温度越高，气体的压强越大。 ②与体积有关：其他条件不变，体积越小，气体的压强越大。 【例2】下面的表格是某年某地区1~6月份的气温与气压记录表：根据表中数据可知：该年该地区从1月份到6月份（　　） 月份 1 2 3 4 5 6 平均气温/℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 平均大气压/105Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.998 A．空气分子热运动的剧烈程度呈减弱的趋势 B．速率大的空气分子所占比例逐渐增加 C．单位时间内对单位面积地面撞击的空气分子数呈增加的趋势 D．单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈增加的趋势 【针对训练2】在分子动理论中，将气体分子抽象为无引力的弹性质点。现有一束气体分子射向一个静止的光滑平壁，假定分子束中的分子速度大小方向均相同，且速度方向与平壁垂直。已知每个分子质量为m，分子速率为v，分子数密度为n。则平壁受到的压强为（　　） A． B． C． D． 【巩固提升】 1．如图所示是氧气分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率分布图，图中纵轴为速率为v的分子个数占总分子数的百分比，则下列说法中正确的是（　　） A．同一温度下，速率越小的氧气分子个数占总分子数的比例越高 B．同一温度下速率越大的氧气分子个数占总分子数的比例越高 C．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率增大 2．一定质量的理想气体密闭在容器中，不同温度下各速率区间分子数占分子总数比例随速率v分布图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．如果气体体积不变，则温度T2时气体分子撞到器壁单位面积上平均作用力比T1时小 B．温度T1时气体压强一定比温度T2时气体压强小些 C．图中热力学温度T1<T2 D．图中热力学温度T1>T2 3．氧气分子在 和 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．图中两条曲线下面积相等 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．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 4．正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定，粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力大小为f，则（　　） A．一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量大小为I=2mv B．时间内粒子给面积为S的器壁冲量大小为 C．器壁单位面积所受粒子压力大小为 D．器壁所受的压强大小为2nmv2 5．下列说法正确的是（　　） A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B．气体对器壁的压强就是大量气体