1.3 分子运动速率分布规律（精品同步课件）——2024-2025学年高二物理同步精讲练（人教版2019选择性必修第三册）

1.3 分子运动 速率分布规律 授课人：XXX 版权所有：学科网-xshq7(QQ894665727) 《新人教版高中物理选择性必修第三册》同步课件 第一章 分子动理论 问题引入 某一个小球时，小球落入某个狭槽是偶然的。 大量的小球最后落入各狭槽的小球数目却呈现一定规律。 能得到什么启发吗？ 统计规律 在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫作必然事件。 在一定条件下，若某事件不可能出现，这个事件叫作不可能事件。 若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫作随机事件。 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 气体分子运动的特点 物体是由大量分子组成的，因而物体的热现象的宏观特性是由大量分子的集体行为决定的。 虽然每个分子的运动都具有不确定性。但大量的分子也必定是有一定的规律的——统计规律 热力学研究的对象： 大量分子的统计规律 气体分子运动的特点 液体变为气体后，体积要增大上千倍 气体的分子：（可视为质点） 1.距离大约是分子直径的10倍左右 2.分子间的作用力很弱 3.充满它能达到的整个空间 气体分子的运动有何特点？ 液体分子：一个挨着一个地排列 气体分子运动的特点 气体分子的分布比液体稀薄，气体距离大约是分子直径的10倍左右 但分子的数密度仍然十分巨大 分子的个数与它们所占空间体积之比叫作分子的数密度，通常用n 表示。 分子之间频繁地碰撞分子的运动杂乱无章 每个分子的速度大小和方向频繁地改变 1.在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有 2.向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。 分子的速度和大小有何规律？ 气体分子速率分布 大量分子做无规则运动，速率有大有小，下表是氧气分子在0°C和100°C两种不同情况下的速率分布情况。 单个分子的速度有何规律？ 整体有何规律？ 图像 气体分子速率分布 1、0°C和100°C氧气分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。 2、0°C时，速率在300〜400 m/s 的分子最多。 100°C时，速率在400〜500 m/s 的分子最多。 3、100°C的氧气，速率大的分子比例较多，其分子的平均速率比0°C的大。 结论：温度越高， 分子热运动越剧烈 微观：分子运动平均速率 宏观：温度 小试牛刀 1934 年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律.如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像，图中实线1、2对应的温度分别为T1、T2. 则下列说法正确的是( ) A. 温度T1大于温度T2 B.T1、T2温度下，某一速率区间的 分子数占比可能相同 C. 将T1、T2温度下的氧气混合后， 对应的分子速率分布规律曲线下方的 面积为曲线1和曲线2下方的面积之和 D. 将T1、T2温度下的氧气混合后， 对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线 B 气体的压强 气体的对容器的压强是如何产生？ 气体压强的微观解释 气体压强的产生：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。 选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象 气体分子受到的作用力为 根据牛顿第三定律，器壁受到的作用力为 模拟气体压强产生的机理 单颗钢珠给秤盘的压力很小，作用时间也很短，但是大量的钢珠对秤盘的频繁碰撞，就对秤盘产生了一个持续的均匀的压力。 模拟气体压强产生的机理 钢珠下落高度越高（钢珠运动速度越大），对秤盘产生了一个的压力越大。 气体压强（器壁单位面积上受到的压力）的微观解释 对于单个分子来说，这种撞击是间断的、不均匀的，但是从微观角度来看，气体分子的数量是巨大的。对于大量分子总的作用来说，就表现为连续的和均匀的了。 决定气体压强大小的因素与什么有关？ 1.气体分子的平均动能：若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就越大； 2.气体分子的密集程度：若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。 课堂小结 一、气体分子运动的特点 1.气体分子的运动是杂乱无章的 2.大量分子的热运动呈现一定的统计规律 二、分子匀速速率分布图 1.呈现“中间多、两头少”的分布 2.温度越高，分子的热运动越剧烈 三、气体压强的微观解释 1.气体对容器的压强源于气体分子的热运动 2.气体分子的平均速率越大（气体分子的平均动能越大），气体对容器的压强越大。 3.气体分子的数密度越大，气体对容器的压强越大 小试