物理选择性必修 第三册分子运动速率分布规律教学ppt课件

这是一份物理选择性必修 第三册分子运动速率分布规律教学ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了气体分子运动的特点，PART01，分子运动速率分布图像，PART02，气体压强的微观解释，PART03等内容，欢迎下载使用。
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，从顶部入口投入一个小球时，小球落入某个狭槽是偶然的。 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。
重复几次实验会发现，其分布情况遵从一定的规律。
在一定条件下，若某事件必然出现
若在一定条件下某件事不可能出现
在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现
1.个别事件的出现有其偶然性
2.大量随机事件的整体会表现出一定的规律---统计规律（statistical regularity）
大量分子的热运动也服从统计规律
分子的运动是无规则的，每个分子的运动都具有不确定性。但物体是由大量分子组成的，因而物体的热现象的宏观特性是由大量分子的集体行为决定的。
所以看起来无规则的分子热运动，也必定是有一定的规律的——统计规律。
2、运动的无序性：大量气体分子永不停息地做无规则运动.就某一个分子而言,在某一时刻它向哪一个方向运动,完全是随机的.因此，在任一时刻分子沿各个方向运动的机会(概率)是均等的。
1、运动的自由性：气体很容易被压缩,说明气体分子之间的距离很大,分子间作用力很弱.因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子不受力在空间内自由移动.所以气体没有确定的形状和体积,其体积等于容器的体积.（气体分子不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间。 ）
3、大量分子运动的规律性：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。从统计规律上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
+ + + + + + + + + ＝100
下表是氧气分子在0°C和100°C两种不同情况下的速率分布情况。
根据表格中的数据绘制图像
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。
注意：温度升高，气体分子的平均速率变大，但是具体到某一个气体分子，其速率可能变大也可能变小，无法确定。
1、某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中 f(v) 表示 v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则(　　)
A．TⅠ>TⅡ>TⅢ　　B．TⅢ>TⅡ>TⅠC．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ
1、(多选)对于气体分子的运动，下列说法正确的是( )A．一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等B．一定温度下某理想气体的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少C．一定温度下某理想气体的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．一定温度下的某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均速率可能减小
2、在一定温度下，某种气体的分子速率分布应该是(　 　)A．每个气体分子速率都相等B．每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很少C．每个气体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．每个气体分子速率一般不相等，速率很大和速率很小的分子数目很多
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。
思考：从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。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?
单颗钢珠给秤盘的压力很小，作用时间也很短，但是大量的钢珠对秤盘的频繁碰撞，就对秤盘产生了一个持续的均匀的压力。
模拟气体压强产生的机理
选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象
气体分子受到的作用力为
根据牛顿第三定律，器壁受到的作用力为
器壁单位面积上受到的压力
决定气体压强大小的因素
大气压强由重力而产生，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。
★注意：气体压强与大气压强不同
1、下面关于气体压强的说法正确的是（ ）A．容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等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度有关D．从宏观角度看，气体压强的大小只跟气体的温度有关
2、（多选）封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时（　　）
A.气体的密度增大B. 气体的压强增大C.气体分子的平均动能减小D.气体分子每秒撞击单位面积器壁的数目增多
3.在相同的外界环境中,两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积都相同,则下列说法正确的是 ( )A.氢气的密度较大B.氧气的密度较大C.氢气的压强较大D.两气体压强相等
解析：由题意,根据动量定理可知一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量大小是I=mv-(-mv)=2mv,故A错误;在Δt时间内碰撞在面积为S的容器壁上的粒子所占据的体积为V=SvΔt,因为粒子与器壁各面碰撞的机会均等,所以撞击到每一个器壁面的粒子数为N=  nV=  nSvΔt,则Δt时间内粒子给面积为S的器壁的冲量大小为I‘=NI= nSvΔt·2mv= nmSv2Δt,故B错误;根据冲量的定义可得面积为S的器壁所受粒子的压力大小为F= = nmv2S，所以器壁单位面积所受粒子压力大小为f= = nmv2,根据压强的定义可知器壁所受的压强大小在数值上等于器壁单位面积所受的压力大小,故C错误,D正确。