物理人教版 (2019)3 分子运动速率分布规律优质ppt课件

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分子动理论的基本内容：(1)物体是由大量分子组成的， (2)分子在做永不停息的无规则运动， (3)…。
小钢珠从顶部下落，与钉子发生碰撞，落入底部的狭槽中。
钢珠在狭槽中均匀分布？
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。
观察大量小球下落后在狭槽中的分布情况
1.必然事件:在一定条件下，必然出现的事件； 不可能事件：在一定条件下，不可能出现的事件。2.随机事件：在一定条件下，可能出现、也可能不出现的事件。
3.统计规律：大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。
(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。这就是统计规律。 两个骰子点数和的统计规律：“中间多，两头少”
大量气体分子在做永不停息的无规则运动，也具有统计规律！
通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，气体充满它能达到的整个空间。
距离大约是分子直径的10倍左右
液体变为气体后，体积要增大上千倍
分子的大小相对分子间的空隙来说很小
二、气体分子运动的特点
分子的个数与它们所占空间体积之比叫作分子的数密度，通常用n 表示。
气体距离大约是分子直径的10倍左右
但分子的数密度仍然十分巨大
每个分子的速度大小和方向频繁地改变
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。
虽然气体分子的分布比液体稀疏
气体充满它能达到的整个空间
而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等
1.分子数密度巨大；2.分子可视为质点，忽略分子力；3.分子做匀速直线运动，只在跟分子或器壁碰撞时受力；4.分子之间频繁碰撞，每个分子的速度大小、方向频繁改变；(1)向各方向运动的分子数目几乎相等；(2)分子速率按“中间多两头少”的统计规律分布。
三、分子运动速率分布图像
(1)温度不同，最大比例的速率区间不同；
(2)温度越高，分子的平均速率越大；分子热运动越剧烈。
氧气分子的速率分布图像
根据气体分子运动的特点可以解释热学现象，如气体的压强。
四、气体压强的微观解释
2.气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起。 大量气体分子碰撞器壁，产生持续的压力，单位面积上受到的压力就是压强。
1.固体、液体的压强由重力引起，p = , p =ρgh
大量气体分子频繁的作用在器壁单位面积上，产生的平均作用力。
大量雨点对伞的撞击，使伞受到持续的作用力
一个分子撞击器壁作用力F，
FΔt =－mυ－mυ
Δt时间ΔS面积上的分子数N，
3.气体压强的影响因素：宏观上，压强与温度、体积有关；微观上，压强与分子热运动的平均动能Ek、单位体积的分子数n有关。
例1.有甲、乙、丙、丁四瓶氢气。甲的体积为V，质量为m，温度为t，压强为p。乙、丙、 丁的体积、质量、温度如下所述。 (1)乙的体积大于V，质量、温度和甲相同。 (2)丙的温度高于t，体积、质量和甲相同。 (3)丁的质量大于m、温度高于t，体积和甲相同。 试问：乙、丙、丁的压强是大于p还是小于p？或等于p ？请用气体压强的微观解释来说明。
解：(1) p乙< p，乙的气体分子数密度小。在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数就少，故压强就小。
(2) p丙> p，丙的温度高，丙的气体分子平均速率大。在单位时间内、单位面积上气体分子碰撞器壁的作用力就大，故压强就大。
(3) p丁> p，丁的气体分子数密度大，分子的平均速率也大。在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数就多，对器壁的作用力也大，故压强就大。
例2.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.两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的 B.两容器中器壁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
解析：甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；液体的压强p=ρgh，hA>hB，可知pA>pB，0密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，故pC=pD，C对；当温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，D错。
例3.(多选)如图为一定质量的氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下的速率分布情况，由图可以判断以下说法中正确的是（ ） A.温度升高，所有分子的运动速率均变大 B.温度越高，分子的平均速率越小 C.0 ℃和100 ℃氧气分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布特点 D.100 ℃的氧气与0 ℃的氧气相比，速率大的分子占比例较大
解析：温度升高了，分子的无规则运动加剧，分子的平均速率变大，但个别分子的运动速率可能变小，故A、B均错；大量气体分子的速率分布总是呈现“中间多、两头少”的统计规律，C正确；温度升高，大多数分子的速率增大，D正确。
一、气体分子运动的特点1.分子数密度巨大；2.分子做匀速直线运动，只在跟分子或器壁碰撞时受力；3.分子之间频繁碰撞，每个分子的速度大小、方向频繁改变；(1)向各方向运动的分子数目几乎相等；(2)分子速率按“中间多两头少”的统计规律分布。
二、分子运动速率分布图像(1)温度不同，最大比例的速率区间不同；(2)温度越高，分子热运动的平均速率越大；分子热运动越剧烈。
三、气体压强的微观解释1.气体压强的产生：由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起。
2.气体压强的影响因素：宏观上，压强与温度、体积有关；微观上，压强与分子热运动的平均动能Ek、单位体积的分子数n有关。
1. 从宏观上看，一定质量的气体体积不变仅温度升高或温度不变仅体积减小都会使 压强增大。从微观上看，这两种情况有没有区别？
体积减小，气体分子的数密度增大。在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数增多，压强增大。
解：有区别。温度升高，气体分子平均速率增大。单位时间内、单位面积上气体分子碰撞器壁的作用力增大，压强增大。
2. 体积都是1 L的两个容器，装着质量相 等的氧气，其中一个容器内的温度是0 ℃，另 一个容器的温度是100 ℃。请说明：这两个容 器中关于氧分子运动速率分布的特点有哪些相同？有哪些不同？
解：相同点：都呈现“中间多、两头少”的分布。
不同点： (1)温度不同，最大比例的速率区间不同； (2)温度越高，分子的平均速率越大；分子热运动越剧烈。
3. 全班每人都把4 枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷10 次，统计10 次投掷中有0，1， 2，3，4 枚硬币正面朝上的次数，并将所得数据按下表的要求记录下来。你发现有什么规律？
10 1 3 3 2 1