第一章 3 3.分子运动速率分布规律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

3.分子运动速率分布规律 【学习目标】 学科知识 学科能力 学科素养 1.运用统计规律分析分子运动的特点 2.气体压强的微观解释 1.运用统计的观点分析气体分子运动的特点，能分析单个分子与大量分子运动的区别和联系 2.从宏观和微观的角度解释气体压强，理解宏观性质的微观本质 1.物理观念：从统计的观点分析气体分子运动的特点，加深对运动观的理解 2.科学思维：从宏观和微观的视角研究气体压强，落实推理论证的过程 知识点一　气体分子运动的特点 同学们玩抛掷硬币的游戏，分别计算抛掷10次、100次、1 000次时硬币出现正、反面的次数和比例。根据结果请思考： (1)抛掷硬币次数的多少对实验结果有什么影响？ (2)如果用很多硬币同时做实验，抛掷硬币量的多少对实验结果有什么影响？ 提示：(1)抛掷硬币次数越多，硬币出现正、反面的次数的比例越接近1∶1。 (2)抛掷硬币量越多，硬币出现正、反面的次数的比例越接近1∶1。 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。 学生用书↓第13页 (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)气体分子间距离比较大，分子间的作用力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者与器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，因而气体充满它能达到的整个空间。 (2)分子之间频繁地碰撞，使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。 【判断正误】 1．竖直向上抛出5分硬币100次，落地时一定有50次正面是朝上的。(×) 2．大量气体分子的运动符合统计规律。(√) 3．单个气体分子的运动是可以预测的。(×) 1．对统计规律的理解 (1)个别事件的出现具有偶然因素，但大量事件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，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)气体分子间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动，所以气体没有确定的形状和体积，其体积等于容器的容积。 (2)分子的运动杂乱无章，在某一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会(机率)相等。 (3)每个气体分子都在做永不停息的无规则运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率。 (多选)关于气体分子，下列说法中正确的是(　　 ) A．由于气体分子间的距离较大，气体分子在任何情况下都可以视为质点 B．通常认为，气体分子除了碰撞以外，可以自由地运动 C．因为气体分子之间存在相互作用的斥力，所以气体对容器壁有压强 D．气体分子的相互作用力可以忽略，分子之间频繁地碰撞使分子的运动杂乱无章 BD　[虽然气体分子间距离较大，但气体分子能否视为质点应视具体问题而定，故A错误；通常认为，气体分子除相互碰撞及与器壁的碰撞外，不受任何力的作用，可自由移动，故B正确；气体对器壁的压强是由于大量分子撞击器壁产生的，故C错误；通常情况下，虽然分子间距离较大，但是分子的数密度十分巨大，分子之间频繁地碰撞，使分子的运动杂乱无章，故D正确。] 特别提醒 气体分子的运动是杂乱无章、无规则的，研究单个的分子无实际意义，我们研究的是大量分子的统计规律。 针对练1.(多选)大量气体分子运动的特点是(　　 ) A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，还可在空间内自由移动 B．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的运动 C．分子沿各方向运动的机会均等 D．某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动 ABC　[因气体分子间的距离较大，分子力可以忽略，分子除碰撞外不受其他力的作用，故可在空间内自由移动，A正确；分子间的频繁碰撞使分子的运动杂乱无章，且向各方向运动的机会均等，B、C正确；分子的运动杂乱无章，某时刻某一气体分子向左运动，下一时刻它的运动方向并不能确定，故D错误。] 针对练2.(多选)对于气体分子的运动，下列说法正确的是(　　 ) A．一定温度下气体分子的碰撞十分频繁，同一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等 B．一定温度下气体分子的速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C．一定温度下气体分子做杂乱无章的运动，可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况 D．当温度升高时，其中某10个分子的平均速率可能减小 ABD　[一定温度下气体分子碰撞十分频繁，单个分子的运动杂乱无章，但大量分子的运动遵从统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，