1.3分子运动速率分布规律（同步课件）-2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第三册）

§3 分子运动速率分布规律 第一章 分子动理论 目录 CONTENTS 气体分子运动的特点 01 气体压强的微观解释 分子运动速率分布图像 03 02 伽尔顿板实验 思考与讨论： (1)从顶部入口放入一个小球时，小球落入下面等宽的狭槽是不是偶然的？ (2)从顶部入口投入大量小球时，这些小球落入狭槽的分布情况有没有什么规律？ (3)生活中还有那些类似现象？ 情况1 情况2 情况3 情况4 5种情况均是随机事件 扔4枚硬币，出现花色的可能情况有几种？ 情况5 分组实验： 每个人都把4枚硬币握在手中,在桌面上随意投掷10次,记录每次投掷是正面朝上的硬币数,统计共10次投掷中有0,1,2,3,4枚硬币正面朝上的次数各是多少,将结果填在以下表格中 　 4枚硬币中正面朝上的硬币枚数　 　 0 1 2 3 4 小组一的数据 　 　 　 　 　 小组二的数据 　 　 　 　 　 全班的数据　 　 　 　 　 　 思考与讨论： (1)从刚才的小实验，硬币正面朝上和朝下是一个偶然事件还是必然事件？ (2)随着实验次数的增加，你发现了什么样的规律？ (3)这个规律成立的前提条件是什么？ (4)你还能举出哪些类似的例子？ (5)这些事例给了你哪些启发，你认为如何研究气体分子运动规律？ 单个气体分子的运动是无规则的 研究气体分子运动的特点思路: 四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不确定的 投掷多次后,正面朝上的硬币数存在着一定的统计规律 大量气体分子的运动也应该存在一定的统计规律 (微观 宏观) 类比 (微观 宏观) 类比 热现象 气体分子运动的特点 01 思考与讨论 (1)气体分子的大小相对于气体分子间的空隙来说很小，我们研究气体分子运动的性质时，可否将气体分子看成质点？ (2)气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，它的运动性质是怎样的？ (3)为什么说气体分子的运动是杂乱无章的？ (4)试分析总结气体分子运动的特点？ (1)气体分子的大小相对于气体分子间的空隙来说很小，我们研究气体分子运动的性质时，可否将气体分子看成质点？ 气体分子间的空隙大约是气体分子直径的10倍左右，所以我们可以认为气体分子的大小相对于气体分子间的空隙来说很小，在研究气体分子的运动时，可以把气体分子看成质点。 （2）气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，它的运动性质是怎样的？ 由于气体分子间的空隙比较大，气体分子间的作用力很弱，所以除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力而做匀速直线运动。 （3）为什么说气体分子的运动是杂乱无章的？ ①气体分子做匀速直线运动，气体能充满它能达到的整个空间。 ②气体分子的数密度十分巨大，分子之间频繁地碰撞，每个分子速度的大小和方向频繁地改变。 ③在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有。 （4）试分析总结气体分子运动的特点？ ①对某个分子而言，分子在做匀速直线运动，在某一时刻，沿着什么方向、以多大的速率运动都具有偶然性。 ②对于大量分子而言，分子的运动具有规律性，即在某一时刻，向着任何方向运动的分子都有，且向着各个方向运动的分子数目近似相等。 ③大量分子的集体行为具有统计规律。 分子运动速率分布图像 02 下表是氧气分子在 0 ℃ 和100℃ 两种不同情况下的速率分布情况。 氧气分子的速率分布图 观察图表，思考一下，0℃和100℃氧气分子的速率有什么特点？ (1)两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的。 (2)分子速率呈现“中间多、两头少”的分布。 (3)温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少。 特点总结： (4)图线与横轴所围面积相等，都等于1。 气体压强的微观解释 03 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。 1.气体压强产生的原因 气体分子受到的冲量： 气体分子受到的作用力： 器壁受到的作用力： 2.器壁所受作用力大小 模拟气体压强产生的机理 3.模拟实验现象： （1）单颗豆粒给秤盘的压力很小，作用时间很短，豆粒对秤盘的撞击是 间断的。 （2）大量豆粒对秤盘的频繁碰撞，对秤盘产生了一个持续的相对均匀的 压力。 （3）高度增大，豆粒落到秤盘上时的动能增大，秤盘受到的压力增大， 压强增大。 （4）高度不变，豆粒落到秤盘上时的动能不变，豆粒的密度增大，秤盘受到的压力增大，压强增大。 4.模拟与类比 一个分子撞击容器壁的过程与之类似 一颗豆子 多颗豆子 对于单个分子来说，这种撞击是间断的、不均匀的 多数气体分子连续不断的撞击容器壁的过程与之类似 对于大量分子总的作用来说，就表现为连续的和均