1.3分子运动速率分布规律-【堂堂清】2023-2024学年高二物理同步易混易错（人教版2019选择性必修第三册）

第一章 分子动理论 第三节 分子运动速率分布规律 [核心素养·明目标] 核心素养 学习目标 物理观念 (1)初步了解什么是“统计规律”。 (2)知道气体分子运动的特点。 (3)知道统计规律，气体分子运动的特点、速率分布图像，气体压强的微观解释。 科学思维 理解分子运动速率的分布图像的物理意义和气体压强的微观解释，会运用其分析解决相关问题。 科学探究 通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象,培养学生的微观想象能力和逻辑思维。 科学态度与责任 通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 知识点一 气体分子运动的特点 情景导学：请思考，某医院治疗一种疾病的治愈率为10%,那么,前9个病人都没有治愈,第10个人就一定能治愈吗? 答案提示:如果把治疗一个病人作为一次实验,治愈率是10%,随着实验次数的增加,即治疗的病人数的增加,大约有10%的人能够治愈,对于一次实验来说,其结果是随机的,因此,前9个病人没有治愈是可能的,对第10个人来说,其结果仍然是随机的,既有可能治愈,也可能没有治愈,治愈率仍是10%。 1.伽尔顿板实验现象：单个小钢珠落入哪个狭槽是偶然的，少量小钢珠在狭槽内的分布情况也是不确定的，但大量小钢珠在狭槽内的分布情况表现出必然的规律。 2.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。 (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。 (5)热现象与大量分子热运动的统计规律有关， 3.气体分子运动的特点 (1)运动的自由性：由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱，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)运动的无序性：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。 知识点二　气体压强的微观意义 气体压强的微观解释 情景导学：请思考，气体对容器的压强是怎样产生的呢? 答案提示: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:从分子动理论的观点来看,气体对容器的压强是由于气体分子跟器壁发生碰撞而产生的。 2.决定气体压强大小的因素: (1)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大; (2)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,平均作用力也会较大。 易错易混点1.气体分子运动的规律 易错易混点辨析： 1.大量分子运动的统计规律: (1)个别事物的出现具有偶然因素,但大量事物的出现,却遵从一定的统计规律。 (2)从微观角度看,由于物体是由大量的分子组成的,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)气体分子之间有很大空隙。 (2)气体分子之间的相互作用力十分微弱,气体分子可以自由地运动,可以充满它所能达到的空间。 (3)气体分子运动时频繁地发生碰撞,气体分子向各个方向运动的机会相等。 3.分子运动速率分布图像: (1)速率分布规律如图所示,横坐标表示分子的速率v,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。 (2)气体分子速率的分布规律是大量气体分子遵从的统计规律，个别分子的运动无规律。 (3)气体分子的速率各不相同，但整体遵守速率分布规律，即“中间多、两头少”的分布规律，当温度升高时，速率大的分子数增大，速率小的分子数减小，分子的平均速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。 (4)对一定质量的封闭气体，其分子运动速率的低温分布图线和高温分布图线与横轴所围的面积应相等，都是1。　 4．气体温度的微观意义 (1)温度越高，分子的热运动越剧烈。 注意：温度升高不是每个分子的速率都变大，而是速率大的占的百分比变大。 (2)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能k成正比，即T＝ak，表明温度是分子平均动能的标志。 例1.(多选)如图在烧瓶内充满红棕色的NO2气体,关于NO2气体分子的运动情况,下列说法中正确的是 (　　) A.某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的 B.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的 C.某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等 D.温度升高,所有NO2气体分子的速率都会