物理人教版（2019）选择性必修第三册1.3分子运动速率分布规律（共21张ppt）

(共21张PPT)
分子运动速率分布规律
【学习目标】
1．知道分子运动的特点，建构气体分子质点模型。
2．了解分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像及其物理意义。
3．了解气体压强产生的微观机理，明确气体压强的微观解释要点。
新课引入新知初感悟
观察“伽尔顿板”实验，思考下列问题：
（1）从顶部入口放入一个小球时，小球落入下面等宽的狭槽是不是偶然的？
（2）从顶部入口投入大量小球时，这些小球落入狭槽的分布情况有没有什么规律？
通过反复观察实验，能够看出：从顶部入口放入一个小球时，小球落入下面某个狭槽是偶然的；从顶部入口投入大量小球时，其分布情况遵从一定的规律性，即最后落入靠近人口的狭槽内的小球数目多，最后落入远离入口的狭槽内的小球数目少。
一、气体分子运动的特点
观察气体分子运动的示意图
【思考与讨论】
问题1：气体分子的大小相对于气体分子间的空隙来说很小，我们研究气体分子运动的性质时，可否将气体分子看成质点？
气体分子间的空隙大约是气体分子直径的10倍左右，所以我们可以认为气体分子的大小相对于气体分子间的空隙来说很小，在研究气体分子的运动时，可以把气体分子看成质点。
问题2：气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，它的运动性质是怎样的？
由于气体分子间的空隙比较大，气体分子间的作用力很弱，所以除了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。
问题3：为什么说气体分子的运动是杂乱无章的？
（1）气体分子做匀速直线运动，气体能充满它能达到的整个空间。
（2）气体分子的数密度十分巨大，分子之间频繁地碰撞，每个分子速度的大小和方向频繁地改变。
（3）在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有。
问题4：试分析总结气体分子运动的特点？
（1）对某个分子而言，分子在做匀速直线运动，在某一时刻，沿着什么方向、以多大的速率运动都具有偶然性。
（2）对于大量分子而言，分子的运动具有规律性，即在某一时刻，向着任何方向运动的分子都有，且向着各个方向运动的分子数目近似相等。
（3）大量分子的集体行为具有统计规律。
二 分子运动速率分布图象
二 分子运动速率分布图象
(1)0°和100°氧气分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布，且随着温度升高，速率大的分子所占的比例增大。
(2)图像直观地反映了“温度越高，分子地热运动越剧烈”
三、气体压强的微观解释
1．气体压强的产生
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，就会对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于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
①与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大．
②与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大．
(2)宏观因素
①与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大．
②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大．
3．气体压强与大气压强的区别与联系
气体压强 大气压强
区别 ①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生②大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的 ①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压强②地面大气压强的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强
联系 两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的
课堂练习
1．大量气体分子运动的特点是（ ）
A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里自由移动
B．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动
C．分子沿各方向运动的机会相等
D．分子的速率分布毫无规律
ABC
2．一定质量的气体，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
B
3．封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
BD
课堂小结
一.气体分子运动特点
二.分子运动速率分布图像
1.气体压强产生的原因
2.气体压强影响速度
三.气体压强的微观解释