1.3 分子运动速率分布规律 课件高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册-1

1.3分子运动速率分布规律人教版（2019）普通高中物理选择性必修第三册同步教学课件第一章·分子动理论目录1气体分子运动的特点2分子运动速率分布图像3气体压强的微观解释抛掷次数较少时，正面向上或向下完全是偶然的，但抛掷次数很多时，正面向上或向下的概率是相等的，即遵守统计规律。抛掷一枚硬币时，其正面有时向上，有时向下，抛掷次数较少和次数很多时，会有什么规律？问题启示：个别事件出现有其偶然性

大量随机事件的整体会表现出一定的规律通常认为，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。液体的分子一个挨着一个地排列气体的分子距离大约是分子直径的10倍左右液体变为气体后，体积要增大上千倍质点分子的大小相对分子间的空隙来说很小分子间的作用力很弱知识点一：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知识点一：气体分子运动的特点知识点二：分子运动速率分布图像讨论：分子的运动速率有没有规律？问题氧气在0℃和100℃时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比试归纳分子运动速率的规律？知识点二：分子运动速率分布图像氧气分子的速率分布图分子的运动速率有没有规律知识点二：分子运动速率分布图像氧气分子的速率分布图分子的运动速率有没有规律（3）温度越高，分子热运动越剧烈。（1）在任意温度下，所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。（2）当温度升高时，“中间多”这一高峰向速率大的一方移动。知识点三：气体压强的微观解释气体压强究竟是如何产生的呢？问题从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强源于气体分子的热运动，当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰撞（可视为弹性碰撞），就是这个撞击对器壁产生了作用力，从而产生了压强。气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。气体压强的形成原因知识点三：气体压强的微观解释器壁的作用力大小FΔt=-mv-mv=-2mv动量定理：牛顿第三定律知识点三：气体压强的微观解释决定气体压强大小的因素①气体分子的密集程度：气体分子的密集程度（即单位体积内气体分子的数目）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气体分子的平均动能：气体的温度越高，气体分子的平均动能越大，气体分子与器壁的碰撞（可视为弹性碰撞）给器壁的产生的作用力越大。（1）微观因素知识点三：气体压强的微观解释①与温度有关：温度越高，气体的压强越大。②与体积有关：体积越小，气体的压强越大。（2）宏观因素决定气体压强大小的因素一.气体分子运动特点二.分子运动速率分布图像1.气体压强产生的原因2.气体压强影响速度三.气体压强的微观解释分子运动速率分布规律考点一：气体分子运动特点【例1】(多选)在研究热现象时,我们采用统计方法,这是因为 (

)A.每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的B.个别分子的运动不具有规律性C.在一定温度下,大量分子的速率分布是确定的D.在一定温度下,大量分子的速率分布也随时间而变化【解析】选B、C。大量分子运动的速率分布是有规律的,可以用统计方法,而个别分子的运动速率瞬息万变,没有规律,故B、C选项正确。考点一：气体分子运动特点【变式训练1】关于气体分子运动的特点,下列说法不正确的是(

)A.由于气体分子间距离较大,所以气体很容易被压缩B.气体之所以能充满整个空间,是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱,气体分子可以在空间内自由移动C.由于气体分子之间的距离较大,所以气体分子间根本不存在相互作用D.气体分子间除相互碰撞外,几乎无相互作用【解析】选C。气体分子间距离大,相互作用的引力和斥力很微弱,很容易被压缩,气体分子能自由运动,故A、B正确;尽管气体分子间的距离很大,但并不是气体分子间没有相互作用力,故C错,D正确。考点二：分子运动速率分布规律【例2】对于一定温度下的某种气体分子的运动,下列说法不正确的是 (

)A.一定温度下某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.一定温度下某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.一定温度下某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.一定温度下某气体,当温度升高时,其中某10个分子的平均速率可能减小考点二：分子运动速率分布规律【解析】选C。一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,速率不等,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,A、B对;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,D对。考点二：分子运动速率分布规律【变式训练2】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】选D。分子的速率分布遵循“中间多、两头少”的统计规律,即分子平均速率附近的分子最多,与平均速率差距越大的分子越少,且曲线起始于坐标原点,故D正确。考点三：气体压强的微观解释【例3】密闭容器中气体的压强是 (

)A.由于气体的重力产生的B.由于分子间的相互作用力产生的C.大量气体分子频繁碰撞器壁产生的D.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强【解析】选C。密闭容器中的气体由于自身重力产生的压强很小,可忽略不计。其压强是由气体分子频繁碰撞器壁产生的,大小由气体的温度和分子数密度决定,A、B错误,C正确;失重时,气体分子仍具有分子动能,对密闭容器的器壁仍然有压强的作用,D错误。考点三：气体压强的微观解释【变式训练3】(多选)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 (

)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产生的原因不同C.甲容器中pA>pB、乙容器中pC=pDD.当温度升高时,pA、pB变大,pC、pD也要变大考点三：气体压强的微观解释【解析】选B、C。甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用,而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁,A错,B