1.3 分子运动速率分布规律 课件 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件围绕分子运动速率分布规律，涵盖统计规律、气体分子运动特点及气体压强微观意义等核心知识点。通过掷币实验让学生统计4枚硬币正面朝上次数，从宏观随机事件的统计规律类比过渡到微观气体分子运动的统计性，搭建学习支架。 其亮点在于以科学探究为基础，通过掷币实验引导学生体验统计规律，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。结合“中间多、两头少”的速率分布图像及气体压强微观解释，深化物理观念。多样化的课堂练习和拓展题目帮助学生巩固，教师可通过结构化流程提升教学效率，学生在探究中理解微观规律。

分子运动速率分布规律 人教版高中物理 选择性必修3 新知导入 实验：每个人都把4枚硬币握在手中,在桌面上随意投掷10次,记录每次投掷是正面朝上的硬币数,统计共10次投掷中有0,1,2,3,4枚硬币正面朝上的次数各是多少,将结果填在以下表格中 　 4枚硬币中正面朝上的硬币枚数 　 0 1 2 3 4 小组一的数据 　 　 　 　 　 小组二的数据 　 　 　 　 　 全班的数据　 　 　 　 　 　 掷币实验 新知讲解 1、在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件 叫做必然事件 2、若某件事不可能出现，这个事件叫做 不可能事件 3、若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现， 这个事件叫做随机事件 一、统计规律 新知讲解 1、个别随机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的规律性 这种规律就是统计规律 新知讲解 单个分子的运动是无规则的。 四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不一定的 若投掷很多次后,正面朝上的硬币数是存在某种规律性 大量气体分子的运动存在一定的规律。 类比 (微观 宏观) (微观 宏观) 类比 新知讲解 1.为什么气体的体积等于容器的容积? 2.在任一时刻,向各个方向运动的气体分子数有什么特点? 阅读教材,思考下列问题: 新知讲解 二.气体分子运动的特点 （1）气体间的距离较大，分子间相互作用力十分微弱，可认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用而做匀速直线运动，所以一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。 （2）气体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，从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 新知讲解 三.分子运动速率分布图像 尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布. 新知讲解 1.氧气分子的速率分布特点： “中间多、两头少” 2.温度升高时，速率大的分子数增加， 速率小的分子数减少 这表明温度是分子平均动能的标志 a为比例常数 总结 3.通过定量的分析可以得出：理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比，即： 课堂练习 1、对于气体分子的运动，下列说法正确的是(　　) A、一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁但同一时刻，每个分子的速率都相等 B、一定温度下某理想气体的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C、一定温度下某理想气体的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、一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减少 BD 1.分子的速率分布特点： “中间多、两头少” 2.温度升高时，速率大的分子数增加， 速率小的分子数减少 新知讲解 1、气体压强的产生原因（微观解释）： 四、气体压强的微观意义 气体的压强来自大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持续、均匀的压力，从而产生压强 新知讲解 2、气体压强的微观意义：大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 新知讲解 1.分子的平均动能 3、影响气体压强的两个因素: 微观角度 从宏观上如何改变？ 温度 体积 宏观角度 2.分子密集程度 从宏观上如何改变？ 气体的压强与温度、体积都有关系 新知讲解 4、气体压强与大气压强的区别与联系   气体压强 大气压强 区别 ①因密闭容器内的气体分子的密集程度一般很小，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大小由气体分子的密集程度和温度决定，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 ③大气压强最终还是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强 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产生的 课堂练习 2、对于一定质量的理想气体，下列四个叙述中正确的是(　　) A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大 B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变 C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小 D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大 影响气体压强的两个因素 气体分子的平均动能 气体分子的密集程度 B 拓展提高 1、下列说法正确的是(　　) A.气体对器壁的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 B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力 C.气体分子热运动的平均速率减小,气体的压强一定减小 D.单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大 解析：气体压强为气体分子对器壁单位面积的撞击力,故A正确,B错误; 气体压强的大小与气体分子的平均速率和气体分子密集程度有关,故C、D错误。 A 拓展提高 2、(多选)对于气体分子的运动,下列说法正确的是(　　 ) A.一定温度下气体的分子的碰撞虽然十分频繁,但同一时刻,每个分子的速率都相等 B.一定温度下气体的分子速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C.一定温度下气体的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,气体中某10个分子的平均速率可能减小 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。 温度升高时,大量分子平均速率增大,但个别或少量(如10个)分子的平均速率有可能减小。 BD 拓展提高 3、(多选)如图所示是氧气分子在不同温度下的速率分布规律图,横坐标表示分子速率v,纵坐标表示速率v对应的分子数百分率,图线1、2对应的温度分别为t1、t2,由图可知(　　 ) A.温度t1低于温度t2 B.图线中的峰值对应的横坐标数值为氧气分子平均速率 C.温度升高,每一个氧气分子的速率都增大 D.温度升高,氧气分子中速率小于400 m/s的分子所占的比例减小 (1)在一定温度下,所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。 (2)并不是所有分子的速率都随温度升高而增大。 AD 拓展提高 4、关于气体分子的运动情况,下列说法中正确的是(　　) A.某一时刻具有任意速率的分子数目是相等的 B.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的 C.某一温度下,大多数气体分子的速率不会发生变化 D.分子的速率分布毫无规律 解析具有某一速率的分子数目并不是相等的,呈“中间多、两头少”的统计规律分布。 由于分子之间频繁地碰撞,分子随时都会改变自己的运动状况,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。 某一温度下,每个分子的速率仍然是随时可能变化的,故C项错误。 B 课堂总结 一、气体分子运动的特点 1.气体分子可以充满任何容器 2.从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 “中间多、两头少” 二、分子运动速率分布 1.气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。 2.影响气体压强的两个因素： ——温度 ——体积 三、气体压强的微观解释 气体分子的平均动能 气体分子的密集程度 板书设计 一、气体分子运动的特点 二、分子运动速率分布 三、气体压强的微观解释 分子运动速率分布规律 1.气体分子可以充满任何容器 2.各个方向运动的分子数是均等的。 “中间多、两头少” ——温度 ——体积 气体分子的平均动能 气体分子的密集程度 作业布置 课后练习和同步练习 $