高中物理气体分子运动统计规律粤教选修PPT学习教案

1、会计学1高中物理气体分子运动统计规律粤教选高中物理气体分子运动统计规律粤教选修修目标导航预习导引第1页/共15页目标导航预习导引一二一、分子沿各个方向运动的机会相等一、分子沿各个方向运动的机会相等1.在气体中,大量分子的频繁碰撞,使某个分子何时何地向何处运动是偶然的.2.对大量分子的整体来说,在任一时刻分子沿各个方向运动的机会是均等的.第2页/共15页目标导航预习导引一二二、分子速率按一定的规律分布二、分子速率按一定的规律分布1.大量分子整体的速率分布遵从一定的统计规律;在一定的温度下,各种不同速率范围内的分子数在总分子数中所占的比率是确定的.2.气体分子中,速率很大和速率很小的分子数占总分子

2、数的比率实际上是很小的,气体中的大多数分子的速率都接近某个数值.与这个数值相差越多,分子数越少,表现出“中间多、两头少”的分布规律.3.温度升高时,分子数最多的速率区间移向速率大的一方,速率小的分子数减少,速率大的分子数增加,分子的平均动能增大,总体上仍然表现出“中间多、两头少”的分布规律.第3页/共15页目标导航预习导引一二如图是一条古老的阶梯,它记录着千千万万人次的脚印.虽然脚踏在台阶任何地方的机会是均等的,但如果你仔细观察会发现,人们在这条阶梯上走上走下时,脚踏在中间的多,踏在两边的少,因此,每一个台阶的中间都要比两边磨损得多,呈现出“中间多,两头少”的分布规律.气体分子做无规则运动,到

3、达任一位置的机会也是均等的,那么,气体分子的运动又有什么样的规律呢?答案:大量气体分子向各个方向运动的几率相等,气体分子的速率分布呈现中间多、两头少的规律.第4页/共15页知识精要思考探究典题例解迁移应用统计规律与气体分子运动特点统计规律与气体分子运动特点1.由于物体是由大量分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调,单独看来,各个分子的运动都是不规则的,具有偶然性,但从总体看来,大量分子的运动服从一定的统计规律.2.气体分子向各个方向运动的概率相等.3.大量气体分子的速率分布呈现中间多(平均速率附近的分子数目多)、两头少(速率大或小的分子数目少)的规律.4.温度升高时,所有分子热运动的平均速率

4、增大,即大部分分子的速率增大了,但也有少数分子的速率减小,这也是统计规律的体现.第5页/共15页知识精要思考探究典题例解迁移应用1.气体分子的微观模型是怎样的?答案:气体分子间距离大(约为分子直径的10倍),分子间作用力小(可忽略),所以气体没有一定的形态和体积.所以气体分子可看作没有相互作用力的质点.2.当温度升高时,气体分子的速率分布规律会发生怎样的变化?答案:当温度升高时“中间多”的这一“高峰”向速率大的一方移动,即速率大的分子数目增多,速率小的分子数目减少,分子的平均速率增大.第6页/共15页知识精要思考探究典题例解迁移应用【例题】 在一定温度下,某种理想气体的速率分布应该是()A.每

5、个分子速率都相等B.每个分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子都很少C.每个分子速率一般都不相等,但在不同速率范围内,分子数的分布是均匀的D.每个分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子都很多解析:由麦克斯韦气体分子速率分布规律可知,气体分子速率大部分集中在某个数值附近,速率很大的和速率很小的分子都很少,所以B项正确.答案:B第7页/共15页知识精要思考探究典题例解迁移应用第8页/共15页知识精要思考探究典题例解迁移应用(多选)气体分子永不停息地做无规则的热运动,同一时刻都有向不同方向运动的分子,速率也有大有小.下表是氧气分子分别在0 和100 时,同一时刻在不同速率区间内的分子

6、数占总分子数的百分比,由表得出的下列结论正确的是() (导学号51140011)第9页/共15页知识精要思考探究典题例解迁移应用第10页/共15页知识精要思考探究典题例解迁移应用A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布的,每个速率区间的分子数大致相同B.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C.随着温度的升高,气体分子的平均速率增大D.气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化答案:BC解析:由表格可以看出在0 和100 两种温度下,分子速率在200700 m/s之间的分子数的比例较大,由此可知B正确;再比较0 和100 两种温度下分子速率较大的区间,100 的分子数所占比例

7、较大,而分子速率较小的区间,100 的分子数所占比例较小,故100 的气体分子平均速率高于0 的气体分子平均速率,故C正确.第11页/共15页案例探究方法规律对一定质量的气体,通过一定的方法得到了分子数目f(v)与速率v的两条关系图线,如图所示,下列说法正确的是() (导学号51140012)A.曲线对应的温度T1高于曲线对应的温度T2B.曲线对应的温度T1可能等于曲线对应的温度T2C.曲线对应的温度T1低于曲线对应的温度T2D.无法判断两曲线对应的温度关系第12页/共15页案例探究方法规律解析:对一定质量的气体,当温度升高时,速率增大的分子数目一定增加,因此曲线的峰值向速率增大的方向移动,且峰值变小,由此可知曲线对应的温度T2一定高于曲线所对应的温度T1,故C