1.3.1分子运动速率分布规律 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第一章 分子动理论 1.3 分子运动速度分布规律 观察视频 伽尔顿板实验演示 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。 靠近入口的槽内的小球数目多，远离入口的槽内小球的数目少。 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？ 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: 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 在宏观上就表现为气体的热现象，想要研究这些热现象，就要先了解气体分子热运动的特点。 单分子：具有随机性 大量分子：统计规律 一、气体分子运动的特点 问题 阅读课文，总结一下气体分子的微观结构和气体分子的运动特点？ 1. 气体分子的微观模型： （1）气体分子可看做没有相互作用力的质点 （2）气体分子间距大（约为分子直径的10倍），分子力小（可忽略） 2. 气体分子运动的特点 （1）气体分子运动的自由性：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。 （2）单个分子运动的无序性：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。 （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。 各个方向运动 充满整个容器 朝各个方向运动的分子数目相当 讨论：分子的运动速率有没有规律？ 氧气在0 ℃和100 ℃时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比 试归纳分子运动速率的规律？ 二、分子运动速率分布图像 思考 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。 二、分子运动速率分布图像 气体压强究竟是如何产生的呢？ 从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强源于气体分子的热运动，当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰撞（可视为弹性碰撞），就是这个撞击对器壁产生了作用力，从而产生了压强。 气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。 三、气体压强的微观解释 问题 mv -mv 1. 气体压强的形成原因 mv -mv 动量定理 FΔt=-mv-mv= -2mv 气体分子受力 牛顿第三定律器壁受力： 2. 器壁的作用力大小 10 模拟气体压强产生的机理 一颗豆子 多颗豆子 从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。或许有人会问，这种撞击是不连续的，为什么器壁受到的作用力却是均匀不变的呢？ 思考 类似于一个分子撞击容器壁的过程 模拟了气体分子连续不断的撞击容器壁产生了持续稳定的压强的过程 实验分析 一颗豆子 多颗豆子 器壁单位面积上受到的压力，就是气体的压强 ①气体分子的密集程度：气体分子的密集程度（即单位体积内气体分子的数目）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气体分子的平均动能：气体的温度越高，气体分子的平均动能越大，气体分子与器壁碰撞（可视为弹性碰撞）给器壁的产生的作用力越大。 （1）微观角度 3. 决定气体压强大小的因素 （2）宏观角度 气体分子的密集程度 气体分子的平均动能 气体体积V↓ 气体温度T↑ 所以，气体压强P的大小与气体的体积V和温度T都有关！ 气体压强P↑ Lavf56.15.102 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf58.29.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.7软件录制 Lavf58.29.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $