第一章 3 分子运动速率分布规律-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习课件PPT（人教版） 

3　分子运动速率分布规律 [定位·学习目标] 1.了解什么是统计规律。 2.知道气体分子运动的特点。 3.知道分子运动速率的分布图像的物理意义。 4.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,知道气体压强与所对应的微观物理量间的联系。 探究·必备知识 知识点一　气体分子运动的特点 1.随机事件与统计规律 (1)必然事件:在一定条件下,若某事件 出现,这个事件叫作必然事件。 (2)不可能事件:若某事件 出现,这个事件叫作不可能事件。 (3)随机事件:若在一定条件下某事件 出现,也 不出现,这个事件叫作随机事件。 (4)统计规律:大量 的整体往往会表现出一定的规律性,这种规律叫作统计规律。 必然 不可能 可能 可能 随机事件 2.气体分子运动的特点 (1)理想性:气体分子间距离大约是分子直径的 倍。分子的大小相对分子间的空隙来说 ,可以把气体分子视为 。 (2)运动自由性:由于气体分子间距离比较大,分子间的作用力 ,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 ,气体充满它能达到的整个空间。 (3)运动无序性:分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着 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 。 10 很小 质点 很弱 匀速直线运动 任何一个 相等 历史上不少数学家做过投掷硬币的实验,他们把 1枚硬币按照同样的方法投掷抛出落到地面上,统计正面和反面朝上的次数。下表记录了部分科学家的实验数据: 实验者 抛硬币次数 正面朝上次数 反面朝上次数 德摩根 4 092 2 048 2 044 蒲丰 4 040 2 048 1 992 费勒 10 000 4 979 5 021 皮尔逊 24 000 12 012 11 988 请思考:(1)抛掷一枚硬币几次时,正面和反面朝上,是偶然还是必然? 答案:(1)抛掷次数较少时,正面向上或向下完全是偶然的,是随机事件。 (2)观察表中科学家的抛掷数据正面和反面朝上的比例接近多少?是有规律的吗? 答案:(2)观察表中数据可知抛掷次数很多时,正面向上或向下的比例接近1∶1,是符合统计规律的。 (3)请你列举一些生活中运用统计规律的实例。 答案:(3)可有如下例子。 ①通过人口健康普查的统计数据,可以发现某些地区存在着高发病率的疾病。 ②考试时,得高分的人数和低分的人数占总人数的比例相对较少,接近平均分的人数相对较多。 知识点二　分子运动速率分布图像 1.氧气分子速率分布图像(如图所示) 2.规律 (1)0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈“ 、 ”的分布。 (2)100 ℃的氧气,速率 的分子比例较多,其分子的平均速率比0 ℃的 。说明温度越高,分子的热运动越 。 中间多 两头少 大 大 剧烈 知识点三　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 器壁的结果。对于单个分子来说,对器壁的撞击是 、 ,但是对于大量分子总的作用来说,就表现为 和 了。 2.气体的压强:器壁单位面积上受到的 ,就是气体的压强。 3.气体压强的决定因素(微观方面) (1)与气体分子的 有关:若某容器中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与器壁的碰撞对器壁的作用力就越 。 (2)与气体分子的 有关:若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 。 撞击 间断的 不均匀的 连续的 均匀的 压力 平均速率 大 数密度 大 如图所示,密闭容器内,封闭一定质量的气体,气体的压强是由气体分子间的斥力产生的吗? 答案:不是,是分子频繁地撞击器壁而产生的。 突破·关键能力 要点一　气体分子的运动的特点和规律 1.对统计规律的理解 (1)个别事物的出现具有偶然因素,但大量事物出现的机会却遵从一定的统计规律。 (2)从微观角度看,由于物体是由数量极多的分子组成的,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)气体分子之间的距离很大,大约是分子直径的10倍以上,因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子不受其他力的作用,在空间自由移动。所以气体没有确定的形状和体积,其体积等于它充满容器的容积。 (2)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都相等,即气体分子沿着各个方向运动的机会是相等