第三节 气体分子运动的统计规律（教学课件）物理粤教版选择性必修第三册

第三节 气体分子运动的统计规律 粤教版（2019）高中物理选择性必修第三册 第一章 分子动理论 @HY 1、必然事件：在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫做必然事件。 2、不可能事件：在一定条件下，若某事件不可能出现，这个事件叫做不可能事件。 3、随机事件：若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫做随机事件。 随机性与统计规律 4、统计规律：大量随机事件的整体会表现出一定的规律性，这种规律就是统计规律。 在抛硬币游戏中，把一枚硬币抛起来后落到地面，硬币的正面向上还是反面向上完全是随机的。当抛币的次数非常多时，硬币正面向上和反面向上的概率是相等的。这表明个别事件的出现具有随机性，但大量事件出现的概率遵从一定的统计规律。 抛硬币实验 情境：空气分子在容器中的运动情况。 气体分子运动的特点是： 1．气体间的距离较大，分子间相互作用力十分微弱，除了相互碰撞或者与容器碰撞，气体分子不受力的作用，在空间自由运动，所以一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。 2．大量气体分子都在做无规则热运动，分子间不断发生碰撞，频繁的碰撞使得每个分子的速度大小和方向频繁地改变，在某一时刻向着任何一个方向运动的分子都有，从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的概率是相等的。 分子沿各个方向运动的概率相等 分子速率按一定的统计规律分布 实验结果表明： 1.单个小球落入哪个狭槽内是随机的。 2.投入大量小球时，每次实验狭槽内小球分布的情况是一定的，而且落入某一道狭槽内的小球数目与小球总数的比值是稳定的。 这就是说，大量的小球落入狭槽时，其整体的分布遵从一定的统计规律。 气体分子做无规则运动，速率有的大，有的小。大量气体分子整体的速率分布，会不会与伽尔顿板实验类似，也遵从一定的统计规律呢？ 研究表明：在一定的温度下，不同速率范围内的分子数在总分子数中所占的比值是确定的。 1、 图中氧气分子速率分布是否 存在统计规律？ 2、 0℃和100℃氧气分子速率分 布有什么相同的统计规律？ 3、 对比0℃和100℃氧气分子速率分布图象，有什么不同？ 存在统计规律 都呈“中间多，两头少”的分布规律 温度越高，氧气分子平均速率越大 氧气分子在0 ℃和100 ℃不同温度下的速率分布曲线如图所示。 温度是分子平均动能的标志 温度升高时：速率大的分子数增加， 速率小的分子数减少 √ √ 1．(多选)在研究热现象时，我们可以采用统计方法，这是因为(　　) A．每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的 B．个别分子的运动不具有规律性 C．在一定温度下，大量分子的速率分布是确定的 D．在一定温度下，大量分子的速率分布随时间而变化 √ √ 2．(多选)如图所示，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．某一时刻具有任意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发生变化 √ 3．如图所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标f (v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下麦克斯韦气体分子的速率分布规律的是(　　) A．曲线①　　　　 B．曲线② C．曲线③ D．曲线④ 4．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f (v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则它们所对应温度的大小关系如何？ [答案]　TⅠ<TⅡ<TⅢ Lavf58.20.100 $$