《高二物理课件 8.4 气体热现象的微观意义（人教版选修3-3）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理课件 8.4 气体热现象的微观意义（人教版选修3-3）（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 4气体热现象的微观意义 一、随机性与统计规统计规 律 1必然事件：在一定条件下 出现现的事件 2不可能事件：在一定条件下 出现现的事件 3随机事件：在一定条件下 出现现，也 不出现现的事件 4统计规律：大量的 整体表现现出的规规律必然不可能可能可能随机事件 二、气体分子运动动的特点 1运动的自由性：气体分子之间间的距离，大约约是分子直径的 左右，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子间间可认为认为 不受力的作用，在空间间内自由移动动 2运动的无序性：分子的运动动永不停息，杂杂乱无章，在某一时时刻，向着 运动动的分子都有，而且向各个方向运动动的气体分子数目都 3运动的高速性：常温下大多数气
2、体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级级上相当于子弹弹的速率10倍任何一个方向相等 三、气体温度的微观观意义义 1 ，分子的热热运动动 2分子速率大小的分布图线图线 呈“ 、 ”的规规律 3 是分子平均动动能的标标志 四、气体压压强的微观观意义义 1气体的压压强是大量气体分子频频繁地 而产产生的 2影响气体压强的两个因素： (1)气体分子的 ； (2)分子的 温度越高越激烈中间间多两头头少温度碰撞器壁平均动动能密集程度 五、对对气体实验实验 定律的微观观解释释 1玻意耳定律 一定质质量的气体，温度保持不变时变时 ，分子的 是一定的在这这种情况下，体积积减小时时，分子的密集程度 ，气体的压压强就
3、 2查理定律 一定质质量的气体，体积积保持不变时变时 ，分子的 保持不变变在这这种情况下，温度升高时时，分子的平均动动能 ，气体的压压强就 平均动动能增大增大密集程度增大增大 3盖吕萨克定律 一定质质量的气体，温度升高时时，分子的平均动动能 只有气体的体积积同时时 ，使分子的密集程度 ，才能保持压压强不变变增大增大减小 一、正确理解气体压压强的微观观意义义 1气体压强的产生：单单个分子碰撞器壁的冲力是短暂暂的，但是大量分子频频繁地碰撞器壁，就对对器壁产产生持续续、均匀的压压力所以从分子动动理论论的观观点来看，气体的压压强就是大量气体分子作用在器壁单单位面积积上的平均作用力 2决定气体压强大小的
4、因素 (1)微观观因素 气体分子的密集程度：气体分子密集程度(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多，气体压强就越大； 气体分子的平均动动能：气体的温度高，气体分子的平均动动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹视为弹 性碰撞)给给器壁的冲力就大；从另一方面讲讲，分子的平均速率大，在单单位时间时间 内器壁受气体分子撞击击的次数就多，累计计冲力就大，气体压压强就越大 (2)宏观观因素 与温度有关：温度越高，气体的压强越大； 与体积有关：体积越小，气体的压强越大 关于密闭闭容器中气体的压压强，下列说说法正确的是() A是由气体受到的重力产产生的 B是由大量
5、气体分子频频繁地碰撞器壁而产产生的 C压压强的大小只取决于气体分子数量的多少 D容器运动动的速度越大，气体的压压强也越大 解析：气体的压压强是由于大量分子对对器壁频频繁碰撞造成的，在数值值上就等于在单单位面积积上气体分子的平均碰撞作用力 答案：B 二、微观观解释释气体实验实验 定律 1玻意耳定律 (1)宏观观表现现：一定质质量的气体，在温度保持不变时变时 ，体积积减小，压压强增大，体积积增大，压压强减小 (2)微观观解释释：温度不变变，分子的平均动动能不变变体积积减小，分子越密集，单单位时间时间 内撞到单单位面积积器壁上的分子数就越多，气体的压压强就越大 2查理定律 (1)宏观观表现现：一定质
6、质量的气体，在体积积保持不变时变时 ，温度升高，压压强增大，温度降低，压压强减小 (2)微观观解释释：体积积不变变，则则分子密度不变变，温度升高，分子平均动动能增大，分子撞击击器壁的作用力变变大，所以气体的压压强增大 3盖吕萨克定律 (1)宏观观表现现：一定质质量的气体，在压压强不变时变时 ，温度升高，体积积增大，温度降低，体积积减小 (2)微观观解释释：温度升高，分子平均动动能增大，撞击击器壁的作用力变变大，而要使压压强不变变，则则需影响压压强的另一个因素分子密度减小，所以气体的体积积增大 对对于一定质质量的气体，当它的压压强和体积发积发 生变变化时时，以下说说法正确的是() A压压强和体积
7、积都增大时时，其分子平均动动能不可能不变变 B压压强和体积积都增大时时，其分子平均动动能有可能减小 C压压强增大，体积积减小时时，其分子平均动动能一定不变变 D压压强减小，体积积增大时时，其分子平均动动能可能增大 解析： 质量一定的气体，分子总数不变，体积增大，单位体积内的分子数减少；体积减小，单位体积内的分子数增多，根据气体的压强与单位体积内的分子数和分子的平均动能这两个因素的关系，可判知A、D正确，B、C错误 答案：AD 对对于气体分子的运动动，下列说说法正确的是() A一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽虽然十分频频繁但同一时时刻，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
8、不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较对较 少 C一定温度下某理想气体的分子做杂杂乱无章的运动动可能会出现现某一时时刻所有分子都朝同一方向运动动的情况 D一定温度下某理想气体，当温度升高时时，其中某10个分子的平均动动能可能减少 解析：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守统计规律，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，A、C错，B对；温度升高时，大量分子平均动能增大，但对个别或少量(如10个)分子的动能有可能减少，D对 答案：BD 【跟踪发散】11：(2011四川卷14)气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互
9、碰撞的短暂时间外() A气体分子可以做布朗运动 B气体分子的动能都一样大 C相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动 D相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大 解析：布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而引起的悬浮颗粒的无规则运动，选项A错误；气体分子因不断相互碰撞其动能瞬息万变，因此才引入了分子的平均动能，选项B错误；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距离大于10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达到的整个空间，故选项C正确；气体分子在不停地做无规则运动，分子间距离不断变化，故选项D错误 答案：C 对对于一定质
10、质量的理想气体，下列四个叙述中正确的是() A当分子热热运动变剧动变剧 烈时时，压压强必变变大 B当分子热热运动变剧动变剧 烈时时，压压强可以不变变 C当分子间间的平均距离变变大时时，压压强必变变小 D当分子间间的平均距离变变大时时，压压强必变变大 解析：根据气体压强产生的原因可知：一定质量的理想气体的压强，由气体分子的平均动能和气体分子的密集程度共同决定分子平均动能越大，单位时间内分子撞击器壁的次数越多，气体压强越大，A、C、D三个选项均只给定了其中一个因素，而另一个因素不确定不能判断压强是变大还是变小，所以只有B正确 答案：B 【反思总结】(1)对气体压强大小决定因素的理解和对实际物理过程
11、、物理情境的分析是正确解题的关键 (2)从微观角度看，气体的压强是由气体分子的平均动能和单位体积里气体分子数共同决定的，不能单方面作出压强变化的结论 【跟踪发散】21：一定质量的气体，下列叙述中正确的是() A如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 B如果压强增大，气体分子对单位面积器壁的压力一定增大 C如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 D如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 解析：气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的选项A和D都是单位体积内
12、的分子数增大，但分子的平均速率如何变化却不知道；选项C由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知，所以选项A、C、D都不能选由气体分子压强的产生可知故正确答案为B. 答案：B 一定质质量的某种理想气体，在压压强不变变的条件下，如果体积积增大，则则() A气体分子的平均动动能增大 B气体分子的平均动动能减小 C气体分子的平均动动能不变变 D条件不足，无法判定气体分子平均动动能的变变化情况 解析： 答案：A 【反思总结】 从微观观角度讲讲，气体体积积增大，单单位体积积内的分子数减少，若压压强不变变，则则分子的平均动动能增大，每一次撞击击的平均作用力增大 【跟踪发散】31：封
13、闭在汽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，下列说法正确的是() A气体的密度变大 B气体的压强增大 C分子的平均动能减小 D气体在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增多 解析：气体的质量和体积都不发生变化故密度不变，A项错温度是分子平均动能的标志，温度升高分子平均动能增大，C项错分子数不变，体积不变，但分子运动的剧烈程度加剧了，故单位时间内撞击器壁的分子数增多，气体压强增大，故B、D正确 答案：BD 1大量气体分子运动动的特点是() A分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间间里自由移动动 B分子的频频繁碰撞致使它做杂杂乱无章的热热运动动 C分子沿各方向运动动的机会相等 D
14、分子的速率分布毫无规规律 解析： 答案：ABC选项个性分析A正确因气体分子间距离较大，分子力弱到可以忽略，分子除碰撞外不考虑其他作用，故可在空间自由移动B正确分子间频繁的碰撞使分子的运动杂乱无章，且向各方向运动的机会均等C正确D错误气体分子速率按正态分布，即“中间多，两头少” 2封闭闭在汽缸内的一定质质量的气体，如果保持气体压压强不变变，当温度升高时时，以下说说法正确的是() A气体分子密度增大 B气体分子的平均动动能减小 C每秒撞击单击单 位面积积器壁的气体分子数减少 D每秒撞击单击单 位面积积器壁的气体分子数增多 答案：C 3一定质质量的气体，在体积积不变变的情况下，温度升高，压压强增大的
15、原因是() A温度升高后，气体分子的平均速率变变大 B温度升高后，气体分子的平均动动能变变大 C温度升高后，分子撞击击器壁的平均作用力增大 D温度升高后，单单位体积积内的分子数变变大，撞击击到单单位面积积器壁上的分子数增多了 解析： 体积不变，分子密度不变，温度升高，分子平均速率变大，单位时间内单位器壁面积上所受的分子平均撞击次数增多，撞击力增大，气体压强增大，因此，A、B、C正确，D错误 答案：ABC 4如图图所示，一定质质量的理想气体由状态态A沿平行于纵轴纵轴 的直线变线变 化到状态态B，则则在此状态变态变 化过过程中() A气体的温度不变变 B气体的内能增大 C气体分子的平均速率减小 D
16、气体分子在单单位时间时间 内与单单位面积积器壁碰撞的次数不变变 解析：由pV图象中的AB图线可知，气体状态由A变到B为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟温度成正比，故压强增大，温度升高，内能增大，A错误，B正确；气体的温度升高，气体分子平均速率增大，故C错误；气体压强增大且温度升高，则气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数增多，故D错误 答案：B 51859年麦克斯韦韦从理论论上推导导出了气体分子速率的分布规规律，后来有许许多实验验证实验验证 了这这一规规律若以横坐标标v表示分子速率，纵纵坐标标f(v)表示各速率区间间的分子数占总总分子数的百分比下面四幅图图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规规律的是() 解析： 根据统计规律，分子速率较大、较小的分子数目较少，符合这一特点的图象是D. 答案：D 6把打气筒的出气口堵住，往下压压活塞，越往下压压越费费力，主要原因是因为为往下压压活塞时时() A空气分子间间的引力变变小 B空气分子间间的斥力变变大 C空气与活塞分子间间的斥力变变大 D单单位时间时间 内空气分子对对活塞碰撞次数变变多 解析：气体分子间距离
