資源簡介

1.3 分子運動速率分布規律
【學習目標】
初步了解什么是統計規律。
了解氣體分子運動的特點：分子沿各個方向運動的機會均等，分子速率按一定規律分布。
3.能用氣體分子動理論解釋氣體壓強的微觀意義，知道氣體的壓強與所對應的微觀物理量間的聯系。
【新課引入】
取一枚硬幣，從桌面向上拋出，當硬幣落在桌面時，其正面朝上、反面朝上？連續做20次，統計正面朝上的次數，你有怎樣的發現？
【合作學習】
任務一、了解統計規律
1、做一做：拋擲一枚硬幣時，其正面有時向上，有時向下，拋擲多次時，會有什么規律？
2、觀看伽爾頓版實驗，思考大量隨機事件的統計規律
總結：（1）個別事件的出現有其
（2）大量 的整體往往會表現出一定的規律性，這種規律叫作統計規律。
任務二、氣體分子運動特點
1、氣體分子運動特點：
（1）氣體分子間距離大約是分子直徑的 倍左右，通常認為除了相互碰撞或者跟器壁 外，氣體分子不受力的作用，做勻速直線運動----自由性
（2）在某一時刻，向著任何一個方向運動的分子都有---- ，因而向各個方向運動的氣體分子數目 ----統計規律
分子的速率分布規律：大量氣體分子的速率分布呈現中間 (占有分子數目多)兩頭 (速率大或小的分子數目少)的規律。當溫度升高時，“中間多”的這一“高峰”向速率 的一方移動。即速率大的分子數目 ，速率小的分子數目 ，分子的平均速率增大，分子的熱運動 。
注意：溫度升高，氣體分子的平均速率變大，但是具體到某一個氣體分子，其速率可能變大也可能變小，無法確定。
【例1】對于氣體分子的運動，下列說法正確的是（ ）
A.一定溫度下某種氣體的分子的碰撞雖然十分頻繁，但同一時刻，每個分子的速率都相等
B.一定溫度下某種氣體的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子數目相對較少
C.一定溫度下某種氣體的分子做雜亂無章的運動可能會出現某一時刻所有分子都朝同一方向運動的情況
D.一定溫度下某種氣體，當溫度升高時，其中某10個分子的平均動能可能減小
任務三、理解氣體壓強的微觀解釋
類比：密閉容器內氣體壓強
總結：氣體對容器的壓強是 的結果，氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁 。
3、決定氣體壓強大小的微觀因素
微觀：氣體分子 ，氣體分子的
宏觀：①與溫度有關：體積一定時，溫度越 ，氣體的壓強越大.②與體積有關：溫度一定時，體積越 ，氣體的壓強越大
4、大氣壓強
大氣壓強是由于 而對浸在它里面的物體產生的壓強。地面大氣壓強的值與地球表面積的乘積，近似等于地球大氣層所受的重力值，大氣壓強最終也是通過分子碰撞實現對放入其中的物體產生壓強
【例2】下列說法正確的是(　　)
A.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力
B.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均作用力
C.當分子熱運動變劇烈時，壓強可以不變
D.單位體積的氣體分子數增加,氣體的壓強一定增大
鞏固練習
1、關于氣體分子的運動情況，下列說法中正確的是(　　)
A．某一時刻具有某一速率的分子數目是相等的
B．某一時刻一個分子速度的大小和方向是偶然的
C．某一溫度下，大多數氣體分子的速率不會發生變化
D．分子的速率分布毫無規律
2． 對于一定質量的氣體，下列說法不正確的是（　　）
A．溫度升高，氣體中每個分子的速率都增大
B．當分子熱運動變劇烈時，壓強可以不變
C．從微觀角度看，氣體的壓強取決于氣體分子的平均速率和分子的數密度
D．溫度不變時，氣體的體積減小，壓強一定增大
3、1859年麥克斯韋從理論上推導出了氣體分子速率的分布規律，后來有許多實驗驗證了這一規律。若以橫坐標v表示分子速率，縱坐標f(v)表示各速率區間的分子數占總分子數的百分比，下面四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規律的是(　　)
A B C D
4、氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示，下列說法正確的是（　　）
A．圖中虛線對應于氧氣分子平均速率較大的情形
B．圖中實線對應于氧氣分子在100℃時的情形
C．圖中曲線給出了任意速率區間的氧氣分子數目
D．與0℃時相比，100℃時氧氣分子速率出現在0～400m/s區間內的分子數占總分子數的百分比較大
5、節假日釋放氫氣球，在氫氣球上升過程中，氣球會膨脹，達到極限體積時甚至會脹破.假設在氫氣球上升過程中，環境溫度保持不變，則球內的氣體壓強_____(選填“增大”“減小”或“不變”)，氣體分子熱運動的劇烈程度_____(選填“變強”“變弱”或“不變”)，氣體分子的速率分布情況最接近圖4中的____線(選填“A”“B”或“C”)，圖中f(v)表示速率v處單位速率區間內的分子數百分率.
6、有甲、乙、丙、丁四瓶氫氣。甲的體積為V，質量為m，溫度為t，壓強為p。乙、丙、丁的體積、質量、溫度如下所述。
（1）乙的體積大于V，質量、溫度和甲相同。
（2）丙的溫度高于t，體積、質量和甲相同。
（3）丁的質量大于m、溫度高于t，體積和甲相同。
試問：乙、丙、丁的壓強是大于p還是小于p ？或等于p ？請用氣體壓強的微觀解釋來說明。

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