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(共20張PPT)
§1.3 分子運動速率分布規律
一.隨機事件與統計規律
1.隨機性
必然事件：在一定條件下，若某事件必然出現，這個事件叫作必然事件
不可能事件：若某事件不可能出現，這個事件叫作不可能事件
隨機事件：若在一定條件下某事件可能出現，也可能不出現，這個事件叫作隨機（偶然）事件
2.統計規律
大量隨機事件的整體往往會表現出一定的規律性，這種規律就叫作統計規律
伽爾頓板的實驗中，單個小球落入某個狹槽是偶然的，大量的小球落入各狹槽的分布情況遵從一定的規律
拓展：討論生活中哪些問題的研究需要應用統計規律
熱現象與大量分子熱運動的統計規律有關。要研究氣體的熱現象，就要了解氣體分子運動的特點。
1.運動的自由性：氣體分子間距離較大，分子間的相互作用
力很弱可忽略不計，通常認為，氣體分子除了相互碰撞或者
跟器壁碰撞外，不受力而做勻速直線運動，故氣體能充滿它
能達到的整個空間（如圖）。
2.運動的無序性：雖然氣體分子間距較大，但分子的數密度
（n：單位體積的分子數目）仍然十分巨大，分子之間頻繁碰撞，分子的速度頻繁改變，分子的運動雜亂無章。
3.運動的規律性：在某一時刻向各個方向運動的分子都有，但向各個方向運動的分子數目幾乎相等。（這里說的數目相等，是針對大量分子而言的，實際數目會有微小的差別，由于分子數極多，其差別完全可以忽略）
二.氣體分子運動的特點
三.分子運動速率分布圖像
1.速率大?。悍肿幼鰺o規則運動，速率有大有小，常溫下大多數氣體分子的速率都達到數百米每秒
2.分布規律：大量分子的速率按一定的規律分布，即“中間多、兩頭少”的規律
三.分子運動速率分布圖像
雖然不同溫度下氧氣分子的速
率都呈“中間多、兩頭少”的
分布，但各速 率 區 間 所占分
子總數的百分比是 不 同的：
即溫度升高，高速率分子比例
增加，低速率分子比例減小，
峰值右移。
3.結論：溫度越高，分子的熱運動越劇烈。
注意：
①溫度越高，分子的平均速率越大（并非每個分子的運動速率都增大了）
②溫度升高，分子的平均動能增加，溫度是做分子熱運動平均動能的標志
例1.體積都是1L的兩個容器，裝著質量相等的氧氣，其中一個容器內的溫度是0℃，另一個容器的溫度是100℃。請說明：這兩個容器中關于氧分子運動速率分布的特點有哪些相同？有哪些不同？
答：本題考查分子在不同溫度下的運動速率
特點。
相同點：(1)氧分子都在做無規則的熱運動，
運動速率有快有慢。(2)氧分子速率都呈"中間
多、兩頭少"的分布。
不同點：(1)氧分子在兩個溫度下具有最大比
例的速度區間是不同的，0℃時速率在300~400m/ s 的分子最多，100℃時速率在400~500m/ s 的分子最多；(2)氧分子在兩個溫度下各速率區間的占有比例也不同，100 ℃的氧氣，速率大的分子比例較多，分子平均速率比0℃的大。
如圖甲，某時刻一氣體分子以速度大小v與器壁發生彈性碰撞，設作用時間為Δt，求氣體分子對器壁的作用力。
F
四.氣體壓強的微觀解釋
1.氣體壓強的產生原因：大量氣體分子頻繁不斷撞擊容器壁產生的
2.氣體壓強的決定因素：
微觀上 宏觀上
分子數密度n 氣體體積V
分子平均速率(分子平均動能) 氣體溫度T
例2.從宏觀上看，一定質量的氣體體積不變僅溫度升高或溫度不變僅體積減小都會使壓強增大。從微觀上看，這兩種情況有沒有區別？
統計物理應用前景
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1.“兩頭小、中間大”
2.溫度升高，熱運動平均速率增大
3.濫度是大量分子熱運動劇烈程度的標志
分子熱運動速率分布規律
一、氣體分子運動特點
1.分子間作用力忽略不計
2.分子視為質點，分子間的碰撞視為彈性碰撞
3.向各個方向運動的氣體分子數相等(各向同性)
二、氣體速率分布
三、氣體壓強微觀解釋
1.產生原因：大量氣體分子頻繁撞擊容器壁產生的
2.壓強的影響因素：
(1)氣體分子的平均速率。（與溫度有關）
(2)氣體分子的數密度。 （與體積有關）
思考判斷
(1)密閉容器中氣體的壓強是由氣體的重力而產生的。( )
(2)密閉容器中氣體的壓強是由于分子間的相互作用力而產生的。 ( )
(3)溫度越高，氣體的壓強越大。 ( )
(4)氣體壓強由氣體的體積和氣體的密度決定。 ( )
(5)氣體分子的平均動能越大，分子越密集，氣體壓強越大。 ( )
×
×
×
×
√
例3.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。
答：(1)乙的質量、溫度和甲相同，則分子平均速率相同，體積大于V ，則分子數密度較小，單位時間撞擊器壁的分子數較少，因此氣體壓強較小，即乙的壓強小于p
(2)丙的體積、質量和甲相同，則丙分子密度與甲相同，溫度高于t ，則分子平均速率較大，分子對器壁的平均撞擊力較大，則丙氣體的壓強較大，即丙的壓強大于p
(3)丁的質量大于m 、體積和甲相同，則丁的分子數密度大于甲，溫度高于t ，分子的平均速率大于甲，故單位時間內撞擊器壁的分子數和分子對器壁的平均撞擊力都大于甲，則壓強大于甲，即丁的壓強大于p .
例4.如圖是氧氣分子在不同溫度下的速率分布規律圖，橫坐標表示速率，縱坐標表示某一速率內的分子數占總分子數的百分比，由圖可知(　　)
A.同一溫度下，氧氣分子呈現“中間多，兩頭少”的分布規律
B.隨著溫度的升高，每一個氧氣分子的速率都增大
C.隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所
占的比例增大
D.①狀態的溫度比②狀態的溫度高
A
例5. (多選)對于氣體分子的運動，下列說法正確的是(　　 )
A.一定溫度下某理想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.一定溫度下某理想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.一定溫度下某理想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.一定溫度下某理想氣體，當溫度升高時，其中少量(如10個)分子的平均動能可能減小
BD
例6.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.氣體分子熱運動的平均動能減小，氣體的壓強一定減小
D.單位體積的氣體分子數增加，氣體的壓強一定增大
A
例7. (多選)一定質量的理想氣體，經等溫壓縮，氣體的壓強增大，用分子動理論的觀點分析，這是因為(　　)
A.氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大
B.單位時間內單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數增多
C.氣體分子的總數增加
D.氣體分子的密集程度增大
BD
同學們學習愉快！

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