第三课 分子运动速率分布规律（课件）-2022-2023学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第三册）

§1.3 分子运动速率分布规律 分子动理论的基本内容：(1)物体是由大量分子组成的， (2)分子在做永不停息的无规则运动， (3)…。 无规则=无规律？ 储存室 钉阵 狭槽 小钢珠从顶部下落，与钉子发生碰撞，落入底部的狭槽中。 钢珠在狭槽中均匀分布？ 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。 一、随机性与统计规律 观察大量小球下落后在狭槽中的分布情况 1.必然事件:在一定条件下，必然出现的事件； 不可能事件：在一定条件下，不可能出现的事件。 2.随机事件：在一定条件下，可能出现、也可能不出现的事件。 一、随机性与统计规律 3.统计规律：大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 8 3 4 5 6 7 8 9 4 5 6 7 8 9 10 5 6 7 8 9 10 11 6 7 8 9 10 11 12 点数和 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 频数 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 (1)个别随机事件的出现具有偶然性; (2)大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。这就是统计规律。 两个骰子点数和的统计规律：“中间多，两头少” 一、随机性与统计规律 大量气体分子在做永不停息的无规则运动，也具有统计规律！ 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 二、气体分子运动的特点 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 二、气体分子运动的特点 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 二、气体分子运动的特点 二、气体分子运动的特点 1.分子数密度巨大； 2.分子可视为质点，忽略分子力； 3.分子做匀速直线运动，只在跟分子或器壁碰撞时受力； 4.分子之间频繁碰撞，每个分子的速度大小、方向频繁改变； (1)向各方向运动的分子数目几乎相等； (2)分子速率按“中间多两头少”的统计规律分布。 各占1/6 三、分子运动速率分布图像 速率区间 (m·s－1) 各速率区间的分子数占总分子数的百分比 0 ℃ 100 ℃ 100以下 1.4 0.7 100~200 8.1 5.4 200~300 17.0 11.9 300~400 21.4 17.4 400~500 20.4 18.6 500~600 15.1 16.7 600~700 9.2 12.9 700~800 4.5 7.9 800~900 2.0 4.6 900以上 0.9 3.9 (1)温度不同，最大比例的速率区间不同； (2)温度越高，分子的平均速率越大；分子热运动越剧烈。 氧气分子的速率分布图像 0 ℃ 100 ℃ υ 根据气体分子运动的特点可以解释热学现象，如气体的压强。 四、气体压强的微观解释 2.气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起。 大量气体分子碰撞器壁，产生持续的压力，单位面积上受到的压力就是压强。 1.固体、液体的压强由重力引起，p = , p =ρgh 1个钢珠下落 20个钢珠下落 20个钢珠更高处下落 四、气体压强的微观解释 2.气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起。 大量气体分子碰撞器壁，产生持续的压力，单位面积上受到的压力就是压强。 1.固体、液体的压强由重力引起，p = , p =ρgh 大量气体分子频繁的作用在器壁单位面积上，产生的平均作用力。 持续均匀的压力 各方向的压强相同 气体压强的产生 大量雨点对伞的撞击，使伞受到持续的作用力 四、气体压强的微观解释 2.气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起。 大量气体分子碰撞器壁，产生持续的压力，单位面