第1章 第3节 分子运动速率分布规律（Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

第3节　分子运动速率分布规律(强基课——逐点理清物理观念) 课标要求 学习目标 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。 1.了解什么是统计规律,理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率分布的统计规律,能用分子动理论解释气体压强的微观意义。 2.体会用气体分子的速率分布图像描述气体分子速率分布特点。 3.利用所学知识解决生产生活中的问题。 逐点清(一)　气体分子运动的特点及速率分布图像 [多维度理解] 1.随机性与统计规律 (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表现出来的规律。 2.气体分子运动的特点 (1)自由性:气体分子间距离比较大,分子间的作用力很弱,通常认为,气体分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动,因而气体充满它能达到的整个空间。 (2)随机性:分子之间频繁地碰撞,每个分子的速度大小和方向频繁地改变,分子的运动杂乱无章。 (3)规律性:单个分子的运动是无规则的,具有不确定性,但大量分子在某一时刻,向任何一个方向运动的分子数目几乎相等,在宏观上表现为均衡性。 3.分子运动速率分布图像 (1)气体分子速率分布图像,如图所示。 (2)分布规律:气体分子速率呈现“中间多、两头少”的分布规律。 (3)对气体分子速率分布曲线的理解 ①不同的气体在不同的温度下,分布曲线是不同的,但“中间多、两头少”的分布规律是相同的。 ②对一定质量的同种气体,温度不同,曲线也不同,当温度升高时,速率大的分子数目一定增加,因此曲线的峰值向速率大的方向移动,且峰值变小。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)某一时刻一个分子的速度大小和方向是偶然的。 (√) (2)大量气体分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向各个方向运动的分子数目几乎相等。 (√) (3)气体内部所有分子的速率都随温度的升高而增大。 (×) (4)大多数气体分子的速率处于中间值,少数分子的速率较大或较小。 (√) 2.(多选)关于大量气体分子运动的特点,下列说法正确的有 (　　) A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外,还可在空间内自由移动 B.分子间的频繁碰撞致使它做杂乱无章的运动 C.分子沿各方向运动的机会均等 D.某时刻某一气体分子向左运动,则下一时刻它一定向右运动 解析:选ABC　因气体分子间的距离较大,分子间的作用力可以忽略,气体分子除碰撞外不受其他力的作用,故气体分子可在空间内自由移动,A正确;气体分子间的频繁碰撞使分子的运动杂乱无章,且向各方向运动的机会均等,B、C正确;分子的运动杂乱无章,某时刻某一气体分子向左运动,下一时刻它的运动方向并不能确定,故D错误。 逐点清(二)　气体压强的微观解释 [多维度理解] 1.气体压强的产生原因:大量气体分子连续均匀地撞击器壁的结果。 2.气体压强的大小:器壁单位面积上受到的压力大小。 3.决定气体压强大小的因素 (1)微观因素 ①与气体分子的数密度有关:气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)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与气体分子的平均速率有关:气体的温度越高,气体分子的平均速率就越大,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;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,累计冲力就越大,气体压强就越大。 (2)宏观因素 ①与温度有关:体积一定时,温度越高,气体的压强越大。 ②与体积有关:温度一定时,体积越小,气体的压强越大。 4.密闭气体压强与大气压强的区别与联系 密闭气体压强 大气压强 区别 ①因密闭容器中的气体质量一般很小,由气体自身重力产生的压强极小,可忽略不计,故气体压强由气体分子碰撞器壁产生 ②大小由气体分子的数密度和平均速率决定,与地球的引力无关 ③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的 ①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强。如果没有地球引力作用,地球表面就没有大气,从而也不会有大气压强 ②地面大气压强的值与地球表面积的乘积,近似等于地球大气层所受的重力值 联系 两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而实现的 [全方位练明] 1. (多选)关于气体压强的产生,下列说法正确的是 (　　) A.气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的 B.气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 C.气体的温度越高,每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大 D.气体压强的大小跟气体分子的平均速率和分子密集程度有关 解析:选ABD　气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的,等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,故A、B正确;气体的温度越高,气体分子的平均速率越大,与器壁碰撞的冲力越大,但不是每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大,故C错误;气体压强的大小跟气体分子的平均速率和密集程度有关,故D正确。 2.(多选)如图,封闭在汽缸内一定质量的某种气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,以下说法正确的是 (　　) A.气体分子的数密度增大 B.所有气体分子的运动速率一定增大 C.气体的压强增大 D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 解析:选CD　封闭气体的体积不变,气体质量不变,气体的分子数不变,所以分子的数密度不变, A错误;温度升高,气体分子运动的平均速率增大,但不是所有分子的运动速率都增大,B错误;气体分子的数密度不变,温度升高时,气体分子的平均速率增大,单位时间内能够到达器壁的分子数增多,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,器壁受到的作用力增大,压强增大,C、D正确。 3.气球是小孩子们很喜欢的玩具,当我们给气球打气时发现,堵住打气筒的出气口,缓慢向下压活塞使气体体积减小,会感到越来越费力。(此过程中气体的温度保持不变) (1)气体分子间有没有可压缩的间隙? (2)缓慢向下压活塞感到越来越费力的原因是什么? 解析:(1)根据气体的特点可知,气体分子间有较大的可压缩的间隙。 (2)缓慢向下压活塞感到越来越费力,是因为气体被压缩,单位体积内的分子数增多,使得在单位时间内撞击活塞的气体分子数目增多,气体的压强增大,需要用的外力增大。 答案:见解析 学科网（北京）股份有限公司 $