1.3 分子运动速率分布规律 课件 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

1.3 分子运动速率分布规律 演示实验：伽尔顿板 1. 个别事件的出现具有偶然性 2. 大量随机事件的整体会表现出一定规律，即统计规律 必然事件/不可能事件/随机事件 一、气体分子运动的特点 分子的运动是无规则的，每个分子的运动都具有不确定性。 物体是由大量分子组成的，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。 看起来无规则的分子热运动具有一定的规律，即统计规律。 一、气体分子运动的特点 气体分子除了相互碰撞或与器壁碰撞外 不受力的作用而做匀速直线运动 气体没有确定的形状、体积 一定质量的气体分子可以充满整个容器空间 气体体积等于容器的体积 液体分子 一个紧挨一个地排列 气体分子 气体分子间的距离较大约为分子直径的10倍 液体变为气体后 体积会增大上千倍 质点 相对分子间的空隙 分子大小很小 分子间的作用力十分微弱 一、气体分子运动的特点 分子的个数与所占空间体积之比 通常用n表示 气体分子的数密度巨大，分子之间频繁碰撞 单个分子的速度大小、方向频繁改变 单个气体分子的运动杂乱无章 任一时刻气体分子沿各个方向运动的机会均等 对大量分子而言，任一时刻向各个方向运动的分子数均等 一、气体分子运动的特点 气体分子除了相互碰撞或与器壁碰撞外，不受力的作用而做匀速直线运动，气体没有确定的形状、体积，一定质量的气体分子可以充满整个容器空间，气体体积等于容器的体积。 对大量分子而言，任一时刻向各个方向运动的分子数均等。 总体上看，任一时刻气体分子沿各个方向运动的机会均等。 运动的无序性 运动的自由性 大量分子运动的规律性 二、气体分子运动速率分布图像 氧气分子在不同情况下(0℃和100℃)的速率分布 二、气体分子运动速率分布图像 ③ 温度越高，分子热运动越剧烈，气体分子的平均速率变大，温度是分子平均动能的标志。 ① 任意温度下，所有气体分子的速率分布都呈“中间多、两头少”的特点。 ② 随着温度升高，分布高峰向速率更高的方向移动，即速率大的分子数增加，速率小的分子数减少。 ※ 但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。 三、气体压强的微观解释 单颗钢珠：给秤盘的压力很小，作用时间很短 大量钢珠：与秤盘频繁碰撞，产生持续、均匀的压力 三、气体压强的微观解释 钢珠下落高度越高，钢珠运动速度越快，对秤盘产生的压力越大。 三、气体压强的微观解释 1. 气体压强的产生 气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。 单个分子：间断的、不均匀的撞击 大量分子：持续的、均匀的撞击 气体分子撞击器壁： 持续的、稳定的压强 器壁单位面积所受压力 三、气体压强的微观解释 2. 气体压强的决定因素 气体分子的平均动能 气体分子的密集程度 （单位体积内气体分子的数目） 温度T 体积V 微观因素 宏观因素 某容器中气体分子的数密度越大， 单位时间内、与单位面积器壁碰撞的分子数越多， 平均作用力越大 某容器中气体分子的平均速率越大， 单位时间内、气体分子与单位面积器壁的碰撞对器壁的平均作用力越大 温度越高，气体压强越大 体积越小，气体压强越大 1.3 分子运动速率分布规律 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 $$