第1章 第3节 分子运动速率分布规律（word教参)-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修 第三册（人教版2019）

第3节　分子运动速率分布规律 [学习目标] 1.理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率的统计分布规律（物理观念）.2.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义（科学思维）. 知识点一　　统计规律　气体分子运动的特点 1.统计规律 （1）必然事件：在一定条件下　必然　出现的事件. （2）不可能事件：在一定条件下　不可能　出现的事件. （3）随机事件：在一定条件下可能　出现　，也可能　不出现　的事件. （4）统计规律：大量　随机　事件的　整体　往往会表现出一定的规律性. 2.气体分子运动的特点 （1）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，因此气体充满它能达到的整个空间. （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几乎　相等　. 　知识点二　　分子运动速率分布图像 温度越高，分子的热运动越　剧烈　.大量气体分子的速率呈“　中间多、两头少　”的规律分布.当温度升高时，速率大的分子比例比较　多　，其分子的平均速率较　大　. 知识点三　　气体压强的微观解释 1.气体压强的产生原因：大量气体分子不断　撞击　器壁的结果. 2.气体压强：器壁　单位　面积上受到的　压力　. 3.气体压强的微观解释 （1）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　. 1.判断下列说法的正误. （1）气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动. （　√　） （2）温度越高，分子的热运动越剧烈，是指温度升高时，所有分子运动的速率都增大了. （　×　） （3）当温度发生变化时，气体分子的速率分布图像不再是“中间多、两头少”. （　×　） （4）温度相同时，各种气体分子的平均速度都相同. （　×　） 2.密闭在钢瓶中的气体，温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析，这是由于气体分子的　平均速率　增大了，该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像如图所示，则T1　小于　（选填“大于”或“小于”）T2. 探究点一　　气体分子运动特点 【情境导学】生活中，我们经过十字路口时，看到在道路上的车辆杂乱无章的行驶着，有直行的、右转的、左转的、有停下来等交通信号灯的、有行驶缓慢的、有变道的和发生碰撞的.那么分子的运动是怎么样的呢？ 答案　分子的运动是杂乱无章的，向各个方向运动的都有. 【知识拓展】 1.对统计规律的理解 （1）个别事件的出现具有偶然因素，但大量随机事件往往会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. 【例题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.分子的不断碰撞致使它做杂乱无章的热运动 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，则下一时刻它不可能向上运动 思维导引：理解分子运动的特点，分子的运动虽然杂乱无章，但是向各个方向运动的概率都是一样的. 答案　ABC　 解析　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作用，故可在空间内自由移动，选项A正确；分子间不断的碰撞使分子的运动杂乱无章，且向各方向运动的机会均等，选项B、C正确；分子的运动杂乱无章，某时刻一气体分子的向左运动，下一时刻它的运动方向并不能确定，选项D错误. 【变式1】下列关于气体分子运动的说法，正确的是（　　） A.存在某一时刻，所有气体分子都向同一个方向运动 B.在一个密闭的空间中，由于空气不流动，气体分子处于静止状态 C.在研究气体分子运动的特点时，应专注于研究单个分子的运动 D.气体分子的运动是杂乱无章的，在某时刻其运动方向可以是任一方向 答案　D　 解析　气体分子的运动是杂乱无章的，在某一时刻气体分子可以向任一方向运动，而大量气体分子在某时刻向任一方向运动的分子数相等