第一章 3.分子运动速率分布规律 -【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册教用Word（人教版）

本讲义聚焦“分子运动速率分布规律”核心知识点，系统梳理气体分子运动的统计规律、速率分布图像的物理意义及气体压强的微观解释，构建从统计规律认知到分子运动特点分析，再到图像解读与压强微观阐释的学习支架。 该资料以伽尔顿板、气球等实验探究为载体，通过情景思辨、典例分析及题组训练，落实物理观念与科学思维培养。课中助力教师引导学生理解抽象概念，课后便于学生自主复习巩固，有效查漏补缺，提升对分子动理论的综合应用能力。

3.分子运动速率分布规律 课标要求 素养目标 1.了解分子运动速率分布的统计规律。 2.知道分子运动速率分布图像的物理意义。 3.能用分子动理论和统计观点解释气体压强 1.初步了解什么是“统计规律”，知道气体分子运动的特点。知道分子运动速率分布图像的物理意义。（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　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，这种规律就叫作统计规律。 2.气体分子运动的特点 （1）通常情况下，气体分子间距离大约是分子直径的　10　倍，可以认为除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动。 （2）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，速率大的分子比例较多，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.气体的压强：器壁　单位　面积上受到的　压力　。 3.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。 【情景思辨】 1.如图所示，密闭容器内，封闭一定质量的气体，气体的压强是由气体分子间的斥力产生的吗？ 提示：不是，是分子频繁地撞击器壁产生的。 2.判断正误。 （1）竖直向上抛出一元硬币100次，落地时一定有50次正面是朝上的。（　×　） （2）气体分子间的相互作用力很微弱，可以忽略不计。（　√　） （3）温度越高，分子的热运动越激烈，是指温度升高时，所有分子运动的速率都增大了。（　×　） （4）气体分子的数密度增大，气体压强不一定增大。（√） 要点一　气体分子运动的特点 【探究】 伽尔顿板是一种演示某种统计规律的装置。从入口处投入一个小钢珠，小钢珠在下落过程中先后与许多铁钉相碰，经过曲折的路径，落入某一槽中。重复几次，我们会观察到小钢珠落入哪个槽完全是不确定的。如果保持手的姿势不变，把大量的小钢珠从入口处缓缓倒入。 （1）观察落入狭槽的小钢珠，哪个狭槽较多？哪些狭槽较少？ 提示：落入中央狭槽的小钢珠较多，落入两边狭槽的小钢珠较少。 （2）气体分子在某一特定温度下速率的分布可以类比于伽尔顿板实验，那么它有什么规律呢？ 提示：中间多、两头少的规律。 （3）生活中，你还能找到哪些符合统计规律的实验呢？ 提示：抛硬币时硬币出现正反面的次数，掷骰子时我们想要得到某一点数的概率等。 【归纳】 1.大量分子运动的统计规律 （1）个别事物的出现具有偶然因素，但大量事物的出现，却遵从一定的统计规律。 （2）从微观角度看，由于物体是由大量的分子组成的，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）自由性：可以认为分子不受力而做匀速直线运动，因而气体能充满整个空间。 （2）无序性：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，而且向着各个方向运动的气体分子数目都相等。 （3）规律性：气体分子的速率分布呈现出“中间多、两头少”的分布规律。当气体温度升高时，分子的平均速率增大。 3.分子运动速率分布图像 （1）气体分子速率分布规律：在一定状态下，气体的大多数分子的速率都在某个值附近，离这个值越远具有这种速率的分子数就越少，即气体分子速率总体上呈“中间多、两头少”的分布特征。 （2）速率分布规律如图所示，横坐标表示分子的速率v，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。从速率分布规律图可以看出，当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，气体分子的平均速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。 【典例1】　某种气体在两种不同温度下的气体分子速率分布曲线分别如图中实线和虚线所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，从图中可得（　　） A.温度升高，曲线峰值向左移动 B.实线对应的气体温度较高 C.虚线对应的气体分子平均速率较大 D.图中两条曲线下面积不相等 答案：B 解析：温度越高，速率大的所占百分比较大，故温度升高，曲线峰值向右移动，实线对应的气体温度较高，A错误，B正确；虚线对应的气体温度较低，则其分子平均速率较小，C错误；图中两条曲线下的面积为各个速率间隔的分子数占总分子数的百分比之和，即等于1，故两条曲线下面积相等，D错误。 1.（多选）关于气体分子的运动情况，下列说法不正确的是（　　） A.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的 B.某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化 C.分子的速率分布毫无规律 D.每个分子速率一般都不相等，速率很大或速率很小的分子数目都很少 解析：BC　气体分子速率呈“中间多、两头少”的统计规律分布，故C错误，D正确。由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己的运动情况，因此在某一时刻，一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，故A正确。某一温度下，每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故B错误。 2.如图所示是氧气分子在不同温度（0 ℃和100 ℃）下的速率分布图，图中纵轴为速率为v的分子数占总分子数的百分比，则下列说法中正确的是（　　） A.同一温度下，速率越小的氧气分子个数占总分子数的比例越高 B.同一温度下，速率越大的氧气分子个数占总分子数的比例越高 C.随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 D.随着温度的升高，氧气分子的平均速率增大 解析：D　同一温度下，速率较小或速率较大的氧气分子个数占总分子数的比例较低，中间速率的氧气分子个数占总分子数的比例较高，所以A、B错误；随着温度的升高，氧气分子的平均速率增大，但并不是每个氧气分子的速率都增大，所以C错误，D正确。 要点二　气体压强的微观解释 【探究】 借助铅笔，把气球塞进一只瓶子里，并拉大气球的吹气口，反扣在瓶口上，如图所示，然后给气球吹气，无论怎么吹，气球不过大了一点。讨论： （1）气球吹大时，气球与瓶子之间空气分子的数密度变大还是变小？ 提示：由题意，吹气口反扣在瓶口上，可知气球与瓶子之间封闭着一定质量的空气，空气分子总数不变。当气球稍吹大时，气球与瓶子之间空气的体积缩小，空气分子的数密度变大。 （2）气球与瓶子之间空气每个分子的速率都不变吗？ 提示：温度不变，气球与瓶子之间空气分子的平均速率不变，某个分子速率可能增大可能减小。 （3）单位时间内气球与瓶子之间空气分子对单位面积瓶壁的碰撞次数增加还是减少？ 提示：由于分子的平均速率不变，空气分子的数密度变大，所以单位时间内气球与瓶子之间空气分子对单位面积瓶壁的碰撞次数增加。 （4）气球与瓶子之间空气压强增大还是减小？ 提示：气球与瓶子之间空气分子的数密度变大，分子的平均速率不变，所以气球与瓶子之间空气压强变大。 【归纳】 　决定气体压强大小的因素 （1）微观因素 ①气体分子的数密度：气体分子的数密度越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。 ②气体分子的平均速率：一方面气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时（可视为弹性碰撞）给器壁的作用力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计作用力就越大，气体压强就越大。 （2）宏观因素 ①与温度有关：在体积不变的情况下，温度越高，气体分子的平均速率越大，则气体的压强越大。 ②与体积有关：在温度不变的情况下，体积越小，气体分子的数密度越大，则气体的压强越大。 【典例2】　关于决定气体压强大小的因素，下列说法中正确的是（　　） A.气体的体积和气体的密度 B.气体的质量和气体的种类 C.气体分子的数密度和气体的温度 D.气体分子的质量和气体分子的速度 答案：C 解析：气体压强是由于大量分子持续撞击器壁而形成的，决定气体压强大小的微观因素是气体分子的数密度和分子的平均速率，分子的平均速率宏观上体现在温度上，温度越高，气体分子的平均速率越大，故选C。 规律方法 （1）明确气体压强产生的原因——大量做无规则运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞。压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。 （2）明确气体压强的决定因素——气体分子的密集程度与分子的平均速率。 （3）只有明确了这两个因素的变化，才能确定压强的变化，任何单个因素的变化都不能决定压强如何变化。 【典例3】　如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是（容器容积恒定）（　　） A.两容器中器壁上的压强都是由于分子撞击器壁而产生的 B.两容器中器壁上的压强都是由所装物质的重力而产生的 C.甲容器中pA＞pB，乙容器中pC＝pD D.当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大 答案：C 解析：甲容器中压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器中压强产生的原因是分子撞击器壁产生的，故A、B错误；液体产生的压强p＝ρgh，由hA＞hB可知pA＞pB，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，所以pC＝pD，故C正确；温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，故D错误。 规律方法 （1）密闭容器内气体压强是由大量分子撞击器壁而产生的，大小不随位置变化而变化。 （2）大气压强是由大气自身重力的作用而产生的，随高度的升高而减小。 （3）液体压强也是由液体自身重力所产生的，完全失重后将不再产生压强。 1.关于气体的压强，下列说法中正确的是（　　） A.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的 B.气体分子的平均速率减小，气体的压强一定减小 C.气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的 D.当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零 解析：C　气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的，故A错误，C正确；气体分子的平均速率减小，若气体体积减小，气体的压强不一定减小，故B错误；当某一容器自由下落时，容器中气体分子的运动不受影响，气体的压强不为零，故D错误。 2.对气体压强的理解，下列说法错误的是（　　） A.大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强 B.气体压强是由气体分子不断撞击器壁而产生的 C.气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均速率 D.单位面积器壁受到气体分子碰撞的平均压力的大小在数值上等于气体对器壁的压强的大小 解析：A　大气压强是由地球表面空气重力产生的，而被密封在某种容器中的气体，其压强是由大量的做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的，它的大小不是由被封闭气体的重力所决定，故A错误；密闭容器内的气体压强是由大量气体分子频繁撞击器壁而产生的，故B正确；气体压强取决于分子的密集程度与分子的平均速率，即为单位体积内分子数和分子的平均速率，故C正确；根据公式p＝可知单位面积器壁受到气体分子碰撞的平均压力的大小在数值上等于气体对器壁的压强的大小，故D正确。 1.（2024·广东中山高二期末）下列关于分子运动的说法，正确的是（　　） A.某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的 B.随着温度的升高，所有分子速度的大小都增大 C.某一时刻向任意一个方向运动的分子数目基本相等 D.某一温度下每个气体分子的速率不会发生变化 解析：C　某一时刻具有任一速率的分子数目并不相等，根据分子平均速率分布图可知，呈现“中间多、两头少”的分布规律，故A错误；温度升高分子的平均动能增加，平均速率增加，但并不是所有分子的速率都增加，故B错误；大量的分子存在着统计规律，某一时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的差别，可认为基本相等，故C正确；同一分子之间频繁地碰撞，分子随时都会因为碰撞而改变速度的大小，因此某一温度下每个气体分子的速率完全是偶然的，故D错误。 2.压强的微观原因是气体分子对容器壁的作用，关于气体的压强，下列说法正确的是（　　） A.气体压强的大小只与分子平均速率有关 B.单位体积内的分子数越多，分子平均速率越大，压强就越大 C.一定质量的气体，体积越小，温度越高，压强就越小 D.气体膨胀且温度降低，气体的压强可能不变 解析：B　气体压强的大小与分子平均速率和分子数密度有关，故A错误；单位体积内的分子数越多，分子平均速率越大，压强就越大，故B正确；一定质量的气体，体积越小，温度越高，压强就越大，故C错误；气体膨胀且温度降低，气体的压强一定变小，故D错误。 3.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处单位速率区间的分子数占总分子数的百分比，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，下列说法错误的是（　　） A.气体速率均呈“中间多、两头少”的分布，但是最大比例的速率区间是不同的 B.TⅠ＞TⅡ＞TⅢ C.温度高的气体，速率大的分子比例较多 D.从图像中可以直观体会到温度越高，分子运动越剧烈 解析：B　由图像知，气体速率均呈“中间多、两头少”的分布规律，但是最大比例的速率区间是不同的，故A正确；气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越多，所以TⅠ＜TⅡ＜TⅢ，故B错误，C正确；气体温度越高，气体分子中速率大的分子所占的比例增大，分子运动越剧烈，故D正确。本题选错误的，故选B。 4.（2024·广东江门高二校考）如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下：①把一颗豆粒从距秤盘20 cm处松手让它落到秤盘上，观察指针摆动的情况；②再把100颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上，观察指针摆动的情况；③使100颗左右的豆粒从40 cm的位置均匀连续倒在秤盘上，观察指针摆动的情况。下列说法正确的是（　　） A.步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系 B.步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系 C.步骤②和③模拟的是大量气体分子速率分布所服从的统计规律 D.步骤①和②反映了气体压强产生的原因 解析：D　步骤①和②都从相同的高度下落，不同的是豆粒的个数，故它们模拟的气体压强与分子密集程度的关系，也说明大量的豆粒连续地作用在盘子上能产生持续的作用力，即反映了气体压强产生的原因，A错误，D正确；步骤②和③的豆粒个数相同，让它们从不同的高度落下，豆粒撞击的速率不同，所以它们模拟的是气体压强与分子的速率的关系，或者说是气体的分子压强与气体平均动能的关系，B、C错误。 5.（多选）（2024·湖州高二检测）氧气分子在100 ℃下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中曲线所示。下列说法正确的是（　　） A.100 ℃时有部分氧气分子速率大于900 m/s B.在100 ℃时，部分氧气分子速率比较大，说明内部也有温度较高的区域 C.100 ℃时，速率在400～500 m/s区间内的分子数比速率在0～400 m/s区间内的分子数多 D.温度降低时，氧气分子单位速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动 解析：AD　100 ℃时有部分氧气分子速率大于900 m/s，选项A正确；100 ℃时，部分氧气分子的速率比较大，不能说明内部有温度较高的区域，选项B错误；因图线与横轴围成的“面积”表示该速率区间对应的分子数占气体总分子数的比例，则由题图可知100 ℃时，速率在400～500 m/s区间内的分子数比速率在0～400 m/s区间内的分子数少，选项C错误；温度降低时，氧气分子平均速率减小，则氧气分子单位速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动，选项D正确。 题组一　气体分子运动的特点 1.（多选）气体能够充满密闭容器，说明除相互碰撞的短暂时间外（　　） A.气体分子的速率都一样大 B.气体分子可以自由运动 C.气体分子间的相互作用力十分微弱 D.气体分子沿各个方向运动的机会（概率）相等 解析：BCD　气体分子不断相互碰撞，速率不断变化，选项A错误；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距离大于10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达到的整个空间，故选项B、C、D正确。 2.（多选）对于气体分子的运动，下列说法正确的是（　　） A.一定温度下气体分子的碰撞十分频繁，同一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会（概率）相等 B.一定温度下气体分子的速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C.一定温度下气体分子做杂乱无章的运动，可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况 D.当温度升高时，某个分子的平均速率可能减小 解析：ABD　一定温度下气体分子碰撞十分频繁，单个分子运动杂乱无章，但大量分子的运动遵从统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目相等，C错误，A、B正确；温度升高时，大量分子的平均速率增大，但某些分子的平均速率有可能减小，D正确。 3.夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，则室内气体分子的（　　） A.热运动剧烈程度增大 B.平均速率变大 C.每个分子速率都会相应地减小 D.速率小的分子数所占的比例升高 解析：D　冷气从空调中吹进室内，室内温度降低，分子热运动剧烈程度减小，分子平均速率减小，即速率小的分子数所占的比例升高，但不是每个分子的速率都减小，故选D。 4.1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是（　　） 解析：D　各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负值，A、B错误；气体分子速率的分布规律呈现“中间多、两头少”的趋势，故C错误，D正确。 题组二　气体压强的微观解释 5.下列关于气体压强的说法，正确的是（　　） A.大气压强与封闭气体的压强产生原因完全相同 B.容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等 C.一定质量的理想气体，只要温度升高，气体分子的平均速率就增大，在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力就增大，压强就增大 D.一定质量的理想气体，只要体积减小，单位体积内气体的分子数就增多，气体分子对器壁的碰撞就更加频繁，压强就增大 解析：B　封闭气体的压强产生的原因是大量气体分子对容器壁持续的、无规则碰撞产生的，而大气压强是因为地球表面的空气受到重力作用产生的，A错误；容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等，B正确；温度升高，分子的平均速率增大，碰撞对容器壁的平均作用力增大，由于气体体积的变化情况不确定，故气体的分子数密度变化情况不确定，在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力不一定增大，C错误；一定质量的理想气体，从宏观上看，压强与气体的体积及温度均有关系，从微观上看，压强与单位体积内的分子数及分子的平均速率有关，故体积减小，压强不一定增大，D错误。 6.把打气筒的出气口堵住，往下压活塞，越往下压越费力，主要原因是往下压活塞时（　　） A.空气分子间的引力变小 B.空气分子间的斥力变大 C.空气与活塞分子间的斥力变大 D.单位时间内空气分子对活塞碰撞次数变多 解析：D　气体分子间距离大于10r0，分子间的相互作用力可忽略不计，故A、B、C错误；越往下压活塞越费力，是因为一定质量的空气体积减小，分子密集程度增大，空气分子在单位时间内对活塞的碰撞次数增多，压强增大，故D正确。 7.一气泡从湖底上升到湖面，若温度保持不变，则气泡中的气体分子（　　） A.平均速率减小 B.对气泡壁单位面积的平均作用力减小 C.平均速率增大 D.对气泡壁单位面积的平均作用力增大 解析：B　气泡的温度不变，则平均速率不变，选项A、C错误；气泡从湖底上升到湖面，则气泡内气体的压强减小，则对气泡壁单位面积的平均作用力减小，选项B正确，D错误。 8.（多选）相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是（　　） A.温度高的容器中氢分子的平均速率更大 B.两个容器中氢分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布规律 C.温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率 D.单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大 解析：ABD　温度越高，分子平均速率越大，A正确；由不同温度下的分子速率分布曲线可知，各速率区间的分子数占总分子数的百分比呈现“中间多、两头少”的统计规律，B正确；温度高，分子平均速率大，与任一分子的速率无关，C错误；温度升高则分子运动的激烈程度增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，故对容器壁单位面积的平均作用力更大，D正确。 9.（多选）图甲为测量分子速率分布的装置示意图，圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的银原子（蒸气）穿过屏上的缝S后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图乙所示，NP、PQ间距相等，则（　　） A.到达M附近的银原子速率较大 B.到达Q附近的银原子速率较大 C.位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率 D.位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率 解析：AC　根据分子速率分布规律呈现的“中间多，两头少”特征可知：M附近的银原子速率较大，PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率，C正确，D错误；穿过S缝的银原子向右做匀速直线运动，同时圆筒匀速转动，银原子进入狭缝N后，银原子依次全部到达最右端并打在记录薄膜，打在薄膜M点附近的银原子先到达最右端，所用时间较短，所以速率较大，故A正确，B错误。 10.（2024·北京西城高二期中）正方体密闭容器中有一定质量的某种气体，单位体积内气体分子数n为恒量。为简化问题，我们假定：气体分子大小可以忽略。其速率相同，分子动能均为Ek，分子与器壁各面碰撞的机会均等，与器壁碰撞前后瞬间，气体分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变，则气体对容器壁的压强为（　　） A.nEk　　B.nEk　　C.　　D. 解析：A　由题意可知，一个气体分子每与器壁碰撞一次，给器壁的冲量为ΔI＝2mv。设以器壁上面积为S的部分为底、vΔt为高构成柱体，则其内有的气体分子在Δt时间内与该柱体的底发生碰撞，碰撞的分子数为N＝×n×S×vΔt，则Δt时间内气体分子给器壁的冲量为I＝N·ΔI＝nSmv2Δt，器壁受到的压力为F＝＝nSmv2，则气体对器壁的压强为p＝＝nmv2＝nEk，故选A。 11.对于气体的压强，甲同学提出：气体压强是由气体分子间的斥力产生的；乙同学认为在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强。请判断两位同学的观点正确与否，说说你判断的依据。 答案：见解析 解析：不正确。气体压强是由于大量分子都在不停地做无规则运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强。分子的无规则运动与其是否处于失重状态无关，即气体压强与是气体否处于失重状态无关，所以两位同学观点错误。 12.我国舰艇发展迅速，核潜艇研发也取得突破性进展，潜艇水柜内的气体从宏观上看，一定质量的气体体积不变温度升高或温度不变体积减小都会使压强增大，从微观上分析这两种情况有没有区别？ 答案：见解析 解析：因为一定质量的气体产生的压强是由单位体积内的分子数和气体分子的平均速率决定的。体积不变时，虽然分子的密集程度不变，但气体温度升高，气体分子热运动加剧，分子的平均速率增大，单位时间内分子撞击器壁的次数增多，并且分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大。气体体积减小时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大。所以这两种情况在微观上是有区别的。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $