《新设计物理选修3-3鲁科课件：第1章 分子动理论1-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新设计物理选修3-3鲁科课件：第1章 分子动理论1-2（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理 选修3 3 鲁科版 第2节 气体分子运动与压强 目标定位 1 认识统计规 律的特点 2 知道气体 分子速率分布规律 3 掌握压强产生原因及决定 因素 一 偶然中的必然 统计规律 统计规律 对于大量事件中的某一事件的出现纯 粹是 的 是不可预测的 但 的偶然事件却 会表现出一定的规律 这种大量 表现出来的 规律 叫做统计规 律 大量偶然 偶然事件整体 二 气体分子速率分布规律 在一定温度下 气体的多数分子的速率分布 表现出 的分布规律 当温度 升高时 上述分布规律不变 气体分子的 速率增大 分布曲线的峰值向 的一 方移动 中间多两头少 速率大 三 气体的压强 1 产生 容器中的气体分子
2、在做高速无规则运动 时 每个分子撞击器壁产生的力是短暂的 不 连续的 但容器壁受到大量分子 撞击 就会受到一定 的压力 从而产生压强 2 影响气体压强的因素是 和 温度越高 单位体积的分子数越多 气体的 压强越大 频繁稳定 温度单位体积的分子数 一 气体分子运动的统计规律 1 统计规律的理解 1 个别事物的出现具有偶然因素 但大量事物 出现的机会 却遵从一定的统计规 律 2 从微观角度看 由于物体是由数量极多的分 子组成的 这些分子并没有统一的运动步调 单独来看 各个分子的运动都是不规则的 带 有偶然性 但从总体来看 大量分子的运动却 有一定的规律 2 气体分子运动特点的理解 1 气体分子之间
3、的距离很大 大约是分子直径 的10倍 因此除相互碰撞或者跟器壁碰撞外 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 2 分子的运动永不停息 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都相等 3 大量气体分子的速率分布呈现中间多 占有分子 数目多 两头少 速率大或小的分子数目少 的 规律 当温度升高时 中间多 这一 高峰 向速率大的 一方移动 分子的平均速率增大 分子的热运 动剧烈 因此说 温度是分子平均动能的标志 如图1 2 1所示 图1 2 1 例1 图1 2 2 a 为测量分子速率分布的装 置示意图 圆筒绕其中心匀速转
4、动 侧面开有 狭缝N 内侧贴有记录薄膜 M为正对狭缝的位 置 从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S 缝后进入狭缝N 在圆筒转动半个周期的时间 内相继到达并沉积在薄膜上 展开的薄膜如图1 2 2 b 所示 NP PQ间距相等 则 图1 2 2 A 到达M附近的银原子速率较大 B 到达Q附近的银原子速率较大 C 位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的 分子百分率 D 位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的 分子百分率 答案 AC 解析 根据分子速率分布规律的 中间多 两头少 特征可知 M附近的银原子速率较大 故选项A正 确 B错误 PQ区间的分子百分率最大 故选项D 错误 C正确 借题发
5、挥 气体分子的运动特点 一是统计规律上 看是大量分子的表现出来的 中间多 两头少 的 速率分布规律 每个分子因频繁的碰撞 速度的大 小和方向不断的改变 二是从温度上看温度是分子 平均动能标志 温度升高使分子的平均速率变大 或说速率大的分子占的比例增大 速率小的分子占 的比例减少 而不是大部分分子的速率增大了 少 数分子的速率减小了 例2 密闭在钢瓶中的理想气体 温度升高时 压强增大 从分子动理论的角度分析 这是由 于分子热运动的 增大了 该气体在温 度T1 T2时的分子速率分布图象如图1 2 3所 示 则T1 T2 选填 大于 或 小于 图1 2 3 答案 平均动能 小于 解析 温度升高时 气
6、体分子平均速率变大 平均 动能增大 即速率较大的分子占总分子数的比例增 大 所以T1 T2 二 气体压强的产生原因及决定因素 1 气体压强的产生原因 大量做无规则热 运动的 分子对器壁频繁 持续地碰撞产生气体的压强 单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的 但是大量 分子频繁地碰撞器壁 就对器壁产生持续 均 匀的压力 所以从分子动理论的观点来看 气 体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积 上的平均作用力 2 决定气体压强大小的因素 1 微观因素 气体分子密度 单位体积内气体分子数目 单位体积内气体的分子数目越多 单位时间内 与单位面积器壁碰撞的分子数越多 气体压强越 大 气体分子的平均速率 气体的温
7、度高 气体分 子的平均速率就大 每个气体分子与器壁的碰撞 可视为弹 性碰撞 给器壁的撞击力就大 从另一 方面讲 分子的平均速率大 在单位时间内器 壁受气体分子撞击的次数就多 累计撞击力就大 2 宏观因素 气体的体积 一定质量气体的体积越大 气体的 分子密度越小 气体的压强越小 气体的温度 气体的温度越高 气体分子的平均 速率越大 气体的压强越大 例3 下面对气体压强的理解正确的是 A 气体压强是由于气体分子不断撞击器壁而产生 的 B 气体压强取决于单位体积内的分子数和分子的 平均速率 C 单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用 力就是气体对器壁的压强 D 大气压强是由地球表面空气重力产生的 因此 将开口瓶密闭后 瓶内气体脱离大气 它自身重力 太小 会使瓶内气体压强远小于外界大气压强 答案 ABC 针对训练 对于一定量的气体 下列论述中正确的 是 A 体积变大时 压强必变大 B 体积变大时 压强一定变小 C 温度升高时 压强一定变大 D 温度升高时 压强不一定变大 答案 D 解析 从宏观上看 决定气体压强大小的因素有两 个 一个是气体的体积 另一个是气体的温度 当 气体的体积变大时 由于气体的温度如何变化不能 确定 故气体的压强如何变化不能确定 A B错 同理 气体的温度升高时 由于气体的体积如何变 化不能确定 故气体的压强如何变化不能确定 C 错 D对 再见
