【高中物理】分子运动速率分布规律 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx

《【高中物理】分子运动速率分布规律 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【高中物理】分子运动速率分布规律 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx（19页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、分子运动速率分布规律 伽尔顿板的上部规则地钉有铁钉，下部用竖直伽尔顿板的上部规则地钉有铁钉，下部用竖直隔板隔成等宽的狭槽，从顶部入口投入隔板隔成等宽的狭槽，从顶部入口投入一个小球一个小球时，时，小球落入某个狭槽是小球落入某个狭槽是偶然偶然的。的。如果投入大量的小球，就可以看到，最后落入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。的小球数目多，远离入口的狭槽内小球的数目少。分子运动速率分布规律 大量大量随机事件随机事件的的整体整体往往会表现出往往会表现出一一定的规律性定

2、的规律性，这种规律就叫作，这种规律就叫作统计规律统计规律（statistical regularitystatistical regularity）。）。个别随机事件个别随机事件的出现有其偶然性的出现有其偶然性 在在一定条件下，若某事件一定条件下，若某事件必然出现必然出现，这个事件叫作这个事件叫作必然事件必然事件。在在一定条件下，一定条件下，若若某事件某事件不可能出不可能出现现，这个事件叫作，这个事件叫作不可能事件不可能事件。若若在一定条件下某事件在一定条件下某事件可能出现，也可能出现，也可能不出现，可能不出现，这个事件叫作这个事件叫作随机事件随机事件。气体分子运动的特点气体分子运动的特点理想

3、性理想性:1 1、气体分子间距离比较大，分子间的作用力很弱、气体分子间距离比较大，分子间的作用力很弱2 2、除、除相互碰撞相互碰撞或跟或跟器壁碰撞器壁碰撞（弹性碰撞）外，可认为（弹性碰撞）外，可认为分子不分子不受力而做匀速直线运动受力而做匀速直线运动，因而气体能充满整个容器空间。，因而气体能充满整个容器空间。气体分子运动的特点气体分子运动的特点无序性无序性:1 1、分子之间频繁地发生碰撞分子之间频繁地发生碰撞，使每个分子的速度大小和方向频繁地改变，使每个分子的速度大小和方向频繁地改变2 2、分子的运动杂乱无章分子的运动杂乱无章，气体分子沿各个方向运动的机会（，气体分子沿各个方向运动的机会（概率

4、概率）相等。）相等。气体分子运动的特点气体分子运动的特点规律性规律性:1 1、分子做无规则运动，速率有大有小，但、分子做无规则运动，速率有大有小，但大量分子的速率却按一定大量分子的速率却按一定的规律分布的规律分布。2 2、大量气体分子的速率分布呈现、大量气体分子的速率分布呈现中间多中间多（速率居中的分子数目多）、（速率居中的分子数目多）、两头少两头少（速率大或小的分子数目少）的规律（速率大或小的分子数目少）的规律分子运动速率分布图像分子运动速率分布图像1 1、分子速率呈现、分子速率呈现“中间多、两头少中间多、两头少”的分布的分布2 2、温度升高时，速率大的分子数增加，速率小、温度升高时，速率大

5、的分子数增加，速率小的分子数减少的分子数减少3 3、温度升高时，、温度升高时，“中间多中间多”的这一的这一“高峰高峰”向向速率大的方向移动速率大的方向移动4 4、图线与横轴所围面积相等，都等于、图线与横轴所围面积相等，都等于1 1分子运动速率分布图像分子运动速率分布图像 注意：注意：温度升高温度升高，气体分子的，气体分子的平平均速率变大均速率变大，但是，但是具体到某一个气具体到某一个气体分子体分子，其速率可能变大也可能变，其速率可能变大也可能变小，小，无法确定无法确定。结论结论:温度越高，分子的温度越高，分子的热运动越剧烈热运动越剧烈选择选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究一个与器壁发生正碰

6、的气体分子为研究对象对象气体气体压强的产生压强的产生 从从分子动理论的观点来看，气体对容器的分子动理论的观点来看，气体对容器的压强源于气体压强源于气体分子的热运动分子的热运动，当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生，当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰撞碰撞（可视为弹性碰撞），就是这个（可视为弹性碰撞），就是这个撞击对器壁产生了作用力撞击对器壁产生了作用力，从而产生了压强。从而产生了压强。气体分子受到的作用力为气体分子受到的作用力为根据牛顿第三定律，根据牛顿第三定律，器壁受到的作用力器壁受到的作用力为为气体压强的微观解释气体压强的微观解释气体压强的微观解释气体压强的微观解释 从从分子动理论的观点来看，

7、气体对容器的压强是分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是大量气大量气体分子不断撞击器壁体分子不断撞击器壁的结果。或许有人会问，这种撞击是不的结果。或许有人会问，这种撞击是不连续的，为什么器壁受到的作用力却是均匀不变的呢连续的，为什么器壁受到的作用力却是均匀不变的呢?模拟气体压强产生的机理模拟气体压强产生的机理 单颗钢珠给单颗钢珠给秤盘的压力很小，作用时间也很短，但是秤盘的压力很小，作用时间也很短，但是大量的大量的钢钢珠对秤盘的珠对秤盘的频繁碰撞频繁碰撞，就对秤盘产生了一个，就对秤盘产生了一个持续的均匀的压力持续的均匀的压力。模拟气体压强产生的机理模拟气体压强产生的机理一一个分子撞击容器壁的个

8、分子撞击容器壁的过程过程与之类似与之类似一一颗豆子颗豆子多颗豆子多颗豆子对于对于单个分子单个分子来说，这种撞击是来说，这种撞击是间断的、不均匀的间断的、不均匀的多数多数气体气体分子连续不断分子连续不断的的撞击撞击容器壁容器壁的过程的过程与之与之类似类似对于对于大量分子大量分子总的作用来说，就表现为总的作用来说，就表现为连续的和均匀连续的和均匀的的。器壁单位面积上受到的器壁单位面积上受到的压力压力气体气体的的压强：压强：气体压强的微观解释气体压强的微观解释气体压强的微观解释气体压强的微观解释钢珠下落高度越高（钢珠钢珠下落高度越高（钢珠运动速度越大运动速度越大），对），对秤盘产生了一秤盘产生了一个

9、的个的压力越大压力越大。模拟气体压强产生的机理模拟气体压强产生的机理模拟气体压强产生的机理模拟气体压强产生的机理决定气体压强大小的因素决定气体压强大小的因素与温度有关与温度有关：温度越高，气体的压强越大；：温度越高，气体的压强越大；与体积有关与体积有关：体积越小，气体的压强越大。：体积越小，气体的压强越大。注意注意：气体压强与大气压强不同气体压强与大气压强不同大气压强由重力而产生大气压强由重力而产生，随高度增大而减小。，随高度增大而减小。气体压强是由大量分子撞击器壁产生的，大小不随高度而变化。气体压强是由大量分子撞击器壁产生的，大小不随高度而变化。宏观宏观角度：角度：决定决定气体压强大小的因素

10、气体压强大小的因素气体气体分子的分子的密集程度密集程度气体气体分子的分子的平均动能平均动能【微观角度微观角度】若容器中气体分子的若容器中气体分子的数密度大数密度大，在单位时间内，与单，在单位时间内，与单位面积器壁位面积器壁碰撞的分子数就多碰撞的分子数就多，平均作用力也会，平均作用力也会较大。较大。若某容器中气体分子的若某容器中气体分子的平均速率越大平均速率越大，单位时间内、单，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力就器壁的作用力就越大越大。即单位体积内气即单位体积内气即单位体积内气即单位体积内气体分子的数目体分子的数目体分子的数目体分子的数目气体

11、分子的气体分子的平均平均动能动能气体分子的密集程度气体分子的密集程度温度温度T T体积体积V V(微观因素微观因素)(宏观因素宏观因素)分子运动速分子运动速率分布规律率分布规律气体分子气体分子运动特点运动特点运动的自由性运动的自由性运动的无序性运动的无序性大量分子运动的规律性大量分子运动的规律性分子速率分子速率分布图像分布图像中间多两头少中间多两头少气体压强气体压强微观解释微观解释微观角度微观角度密集程度密集程度平均动能平均动能宏观角度宏观角度体积体积温度温度课堂总结课堂总结典例：典例：下面关于气体压强的说法正确的是（下面关于气体压强的说法正确的是（）A A气体对器壁产生的压强是由于大量气体分

12、子频繁碰撞器壁而产生的气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的B B气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力C C从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关度有关D D从宏观角度看，气体压强的大小从宏观角度看，气体压强的大小只只跟气体的温度有关跟气体的温度有关ABCABC典例：典例：密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，该气体在密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，该气体在温度温度T T1 1、T T2 2时的分子速率分布图像如图所示，则时的分子速率分布图像如图所示，则T T1 1（）T T2 2。A A大于大于B B等于等于C C小于小于D D无法比较无法比较C