机械观的兴起优秀课件.ppt

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1、机械观的兴起第1页，本讲稿共11页如果在某种灾变中，所有科学知识都将被毁灭，只有一句如果在某种灾变中，所有科学知识都将被毁灭，只有一句话能传给后来的智能生物，那么怎样的说法能以最少的语话能传给后来的智能生物，那么怎样的说法能以最少的语言包含最多的信息呢？我相信那就是原子假说，即万物皆言包含最多的信息呢？我相信那就是原子假说，即万物皆由原子构成。原子是一种小粒子，它们永不停息地四处运由原子构成。原子是一种小粒子，它们永不停息地四处运动，当它们分开一个小距离时就彼此相吸，而被挤到一堆动，当它们分开一个小距离时就彼此相吸，而被挤到一堆时则相互排斥。在这一句话里有着关于这个世界的极大量时则相互排斥。在

2、这一句话里有着关于这个世界的极大量的信息。的信息。费曼费曼所有物质都是由原子构成的。所有物质都是由原子构成的。第2页，本讲稿共11页原子假说的论据德谟克利特的理想实验：设想把一块金子切成两半，德谟克利特的理想实验：设想把一块金子切成两半，接着把其中一半再切成两半，这样继续下去，要么这接着把其中一半再切成两半，这样继续下去，要么这种分割能永远继续下去，要么有一个限度，到了这个种分割能永远继续下去，要么有一个限度，到了这个限度就不能进一步分割了。限度就不能进一步分割了。“我们之所以能够在远处问到面包的香味，是因为小我们之所以能够在远处问到面包的香味，是因为小的面包粒子从面包上脱落下来飘进了我们的鼻

3、孔。的面包粒子从面包上脱落下来飘进了我们的鼻孔。”第3页，本讲稿共11页植物学家布朗用显植物学家布朗用显微镜观察到，即使微镜观察到，即使液体本身没有可观液体本身没有可观察到的运动，悬浮察到的运动，悬浮在液体中花粉颗粒在液体中花粉颗粒或尘埃颗粒都会无或尘埃颗粒都会无规律的动来动去。规律的动来动去。构成液体的分子永不停息的做无规则的热运动，布朗运构成液体的分子永不停息的做无规则的热运动，布朗运动就是由于花粉颗粒或尘埃颗粒不断受到大量分子冲撞动就是由于花粉颗粒或尘埃颗粒不断受到大量分子冲撞的结果。的结果。分子小得即使用显微镜也看不到，而透过布朗分子小得即使用显微镜也看不到，而透过布朗运动可以运动可以

4、“看到看到”它。它。构成物质的原子在永不停息的运动大大头针针头上上有有10000000000100000000000000000000000000个个以上的原子以上的原子第4页，本讲稿共11页分子间力分子间力分子力分子力分子间为斥力。分子间为斥力。分子间为引力。分子间为引力。用力才能掰开一块粉笔，这表明分子之间存在引力。液体和固用力才能掰开一块粉笔，这表明分子之间存在引力。液体和固体很难被压缩，这表明分子之间存在斥力。体很难被压缩，这表明分子之间存在斥力。第5页，本讲稿共11页理想气体物态方程1.1.描述气体的宏观参量描述气体的宏观参量温度：物体的冷热程度温度：物体的冷热程度压强：单位面积上的

5、正压力压强：单位面积上的正压力体积：气体所占空间的大小体积：气体所占空间的大小3.3.处于平衡态时，理想气体的状态参量之间满足：处于平衡态时，理想气体的状态参量之间满足：2.2.当气体处于平衡态时，其状体参量各处均匀而且不当气体处于平衡态时，其状体参量各处均匀而且不 再随时间而变化。再随时间而变化。其中其中N N为气体分子数，为气体分子数，k k为玻尔兹曼常数，为玻尔兹曼常数，第6页，本讲稿共11页当压强一定时，体积与温度成正比。当压强一定时，体积与温度成正比。当体积一定时，压强与温度成正比。当体积一定时，压强与温度成正比。当温度一定时，压强与体积成反比。当温度一定时，压强与体积成反比。理想气

6、体物态方程：理想气体物态方程：由物态方程，可知对于一定量的理想气体：由物态方程，可知对于一定量的理想气体：第7页，本讲稿共11页气体动理论理想气体是实际气体的一种近似。气体分子本身的大理想气体是实际气体的一种近似。气体分子本身的大小（小（）大概是它所占空间的千分之一，则气体）大概是它所占空间的千分之一，则气体分子间距（分子间距（）大概是分子本身大小的十倍，在）大概是分子本身大小的十倍，在这样的距离下分子间力可忽略不计。因而在理想气体这样的距离下分子间力可忽略不计。因而在理想气体模型中，气体被看作由大量的（模型中，气体被看作由大量的（）除了碰撞）除了碰撞之外不存在相互作用的弹性质点构成。之外不存

7、在相互作用的弹性质点构成。气体对器壁持续而稳定的压力，是大量气体分子与其气体对器壁持续而稳定的压力，是大量气体分子与其碰撞的结果。碰撞的结果。在上述理想气体模型的基础上，按在上述理想气体模型的基础上，按此物理图像可以计算得到压强公式。此物理图像可以计算得到压强公式。第8页，本讲稿共11页若分子数密度若分子数密度n n越大，则单位时间内与器壁碰撞的分子越大，则单位时间内与器壁碰撞的分子数越多，进而气体对器壁的压强越大。数越多，进而气体对器壁的压强越大。若分子的平均动能若分子的平均动能 越大，则单个分子对器壁的压力越大，越大，则单个分子对器壁的压力越大，进而气体对器壁的压强越大。进而气体对器壁的压

8、强越大。理想气体的压强公式：理想气体的压强公式：其中其中n n为分子数密度为分子数密度为分子热运动动能为分子热运动动能第9页，本讲稿共11页对于一定量的理想气体，当体积一定时，气体的对于一定量的理想气体，当体积一定时，气体的压强与温度成正比；而体积一定时气体的分子数压强与温度成正比；而体积一定时气体的分子数密度一定。由此可得：温度越高，分子的平均动密度一定。由此可得：温度越高，分子的平均动能也越大。能也越大。理想气体温度公式：理想气体温度公式：理想气体温度公式：理想气体温度公式：温度是表征大量分子热运动剧烈程度的宏观物理量。温度是表征大量分子热运动剧烈程度的宏观物理量。第10页，本讲稿共11页讨论理想气体的内能：所有分子的热运动能量理想气体的内能：所有分子的热运动能量之和。之和。以水为例阐明温度与物质的状态变化。以水为例阐明温度与物质的状态变化。第11页，本讲稿共11页