1.3 分子运动速率分布规律 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第3节 分子运动速 率分布规律 第一章 人教版（2019）选择性必修三 CONTENTS 目录 气体分子运动的特点 01 分子运动速率分布图像 02 气体压强的微观解释 03 学以致用提高练习 04 伽尔顿板：一块竖直木板的上部规则地钉上铁钉，下部用竖直隔板隔成等宽的狭槽，从顶部中央的漏斗形入口处可以投入小球，板前覆盖玻璃使小球不致落到槽外。 伽尔顿板 观察视频，你有什么启发？ 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 问题1：从顶部入口放入一个小球时，你能确定小球落入下面等宽的哪个狭槽吗？为什么？ 不能，因为一个小球落入某个狭槽是偶然的 问题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？ 如果投入大量的小球，就可以看到，最后落入各狭槽的小球数目是不相等的。靠近入口的狭槽内的小球数目多，远离入口的狭槽内小球的数目少。 启示： ①随机事件:在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，有一定的概率性。 ②个别随机事件的出现有其偶然性；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。 思考：上一节我们学习了分子运动是无规则的，不确定的，那么分子运动是否会服从统计规律呢？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 大量分子的热运动也服从统计规律 分子的运动是无规则的，每个分子的运动都具有不确定性。但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。 所以看起来无规则的分子热运动，也必定是有一定的规律的——统计规律。 气体分子运动具有什么样的特点？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 思考与讨论： 问题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，在研究气体分子的运动时，可以把气体分子看成质点。 问题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。 问题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。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 一、气体分子运动的特点 （1）运动的自由性：气体很容易被压缩,说明气体分子之间的距离很大,分子间作用力很弱.因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子不受力在空间内自由移动.所以气体没有确定的形状和体积,其体积等于容器的体积.（气体分子不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间。 ） （2）运动的无序性：大量气体分子永不停息地做无规则运动.就某一个分子而言,在某一时刻它向哪一个方向运动,完全是随机的.因此，在任一时刻分子沿各个方向运动的机会(概率)是均等的. （3）大量分子运动的规律性：在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 问题：大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,那么分子的速率是按怎样的规律分布？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 二、分子运动速率分布图像 思考：下表是氧气在0 ℃和100 ℃时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比 ，试分析分子运动速率与温度的关系。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 温度为00C 温度为1000C 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。 温度越高，分子的热运动越剧烈 气体分子速率分布特征 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 ①在任意温度下，所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。 ②当温度升高时，“中间多”这一高峰向速率大的一方移动。 ③温度越高，分子热运动越剧烈 ④图线与横轴所围面积相等，都等于1 温度为00C 温度为1000C 注意： ①温度升高，气体分子的平均速率变大，但是具体到某一个气体分子，其速率可能变大也可能变小，无法确定。 ②单个或少量分子的运动是“个性行为”，具有不确定性。大量分子运动是“集体行为”，具有规律性即遵守统计规律。 分子运动速率特点总结： 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 三、气体压强的微观解释 思考：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