【2012 精品课件】沪科版物理选修3-3 第1章本章优化总结

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【2012 精品课件】沪科版物理选修3-3 第1章本章优化总结
本章优化总结
专题归纳整合
章末综合检测
第1章
知识网络构建
知识网络构建
用统计思想研究分子运动
用统计思想研究分子运动
用统计思想研究分子运动
专题归纳整合
分子微观量的估算
1．分子微观量估算的模型的建立
(1)对液体、固体来说,微观模型是：分子紧密排列，将物质的摩尔体积分成NA等份，每一个等份就是一个分子；在估算分子直径时，设想分子是一个一个紧挨着的小球；在估算分子间距离时，设想每一个分子是一个立方体,立方体的边长即为分子间距离．
(2)气体分子不是紧密排列的，所以上述模型对气体不适用,但上述模型可以用来估算分子间平均距离．
已知铜的密度为8.9×103 kg/m3，铜的相对原子质量为64，质子和中子的质量约为1.67×10－27 kg，则铜块中平均每个铜原子所占的空间体积为多少？铜原子的直径约为多少？
例1
【答案】　1.19×10－29 m3　2.83×10－10 m
本章以统计思想为主线贯穿各节内容．首先通过实例和活动，学习了统计规律及其特点；接着，用统计方法定性探究分子运动速率的统计分布规律；最后，结合分子动理论用统计思想阐述物体温度和气体压强的微观意义．所以，在本章的学习中要善于运用统计规律和统计思想，来分析解答问题．
统计规律、统计思想的应用
下列说法中正确的是(　　)
A．个别事物的出现具有偶然性，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律
B．每个气体分子的运动都是杂乱无章的，但大量气体分子速率分布却呈现出一定的规律性，即呈现出“中间少，两头多”的分布特征
C．温度是组成物质的大量分子的热运动的集体表现，它具有统计意义，对单个分子来说，温度是没有意义的
D．气体压强是大量气体分子集体行为的反映，具有统计的意义，气体分子做的是无规则运动，因此在任意时刻分子向各个方向运动的概率并不相等
例2
【精讲精析】　课本中投掷硬币的实验、伽尔顿板模拟实验都表明，个别事物的出现是随机的，但大量事物出现的机会却具有一定的规律，即遵从统计规律，所以A选项对．B选项中的“大量分子速率分布呈现出一定的规律性”是正确的，即大量分子的运动情况遵从一定的统计规律，但后面表述的分布特征错了，应该是“中间多，两头少”，所以B选项错．温度是物体内所有分子热运
动平均动能的标志,所以，温度具有统计的意义，对单个分子来说，温度是没有意义的，所以C选项对．气体压强也是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，所以气体压强具有统计的意义，这是对的，但在任何时刻分子向各个方向运动的概率是相等的，所以D选项错．
【答案】　AC
对分子力(F?r图像)和分子势能(Ep?r图像)的综合理解
分子间有相互作用的引力和斥力，当距离变化时，分子力要做功，从而引起分子势能的变化．F?r图像与Ep?r图像虽然从形式上很相似，但物理意义有本质区别．
1．分子力的特点和规律
(1)在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力，则是分子引力和斥力的合力．
(2)分子间的引力和斥力都随距离的变化而变化，但变化情况不同，如图1－1所示，其中虚线分别表示引力和斥力随距离的变化，实线表示分子力F随分子间距离r的变化．
图1－1
当r＝r0时，F引＝F斥，F合＝0.
当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F斥增大得较快，分子力表现为斥力．
当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F斥减小得更快，分子力表现为引力．
当r＞10r0(10－9m)时，F引和F斥都已十分微弱，可认为分子间无相互作用力(F＝0)．
(3)r0的意义：分子间距r＝r0时，分子力等于零，所以相互间距离r0的位置叫做平衡位置．r0的数量级为10－10 m.
注意：①分子间距为r0时，并不是分子间无引力和斥力．
②分子处于间距r0的位置时，并不是静止不动．
2．分子势能随距离的变化规律
图1－2
(1)当分子力为零时，即r＝r0时,分子势能不是为零，而是最小(势能是标量，正、负表示比零分子势能高或比零分子势能低)．
(2)当r＞r0时，分子力表现为引力、随着分子之间的距离增大，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大；随着分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小．
(3)当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着分子之间距离的增大(仍在斥力范围内)，分子力做正功，分子势能减小；随着分子之间距离减小，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大．
(4)分子势能的数值和其他势能一样，也具有相对意义．由图1－2可知，选无穷远处为零分子势能处，分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零．如果选r＝r0处为零势能点，则分子势能只能大于或等于零．但是无论选哪个位置为零分子势能点，r＝r0处分子势能都最低．
甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，当它们逐渐接近到不能再接近的全过程中，分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况正确的是(　　)
例3
A．分子力先增大，后减小；分子势能一直减小
B．分子力先增大，后减小；分子势能先减小，后增大
C．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，再增大，后又减小
D．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，后增大
【精讲精析】　分子间距离较远时，分子力为零．当分子间距离减小时,分子间的分子力表现为引力，当r减小到r＝r0时,分子力又为零,这一过程中分子力经历了由零增大后又减小到零的过程．当r＜r0时，分子力表现为斥力，且斥力随分子间距离的减小而一直增大，所以当r一直减小时，分子力的变化过程是先增大，再减小，后又增大，由于分子力先表现为引力，后表现为斥力,所以在r一直减小的过程中，分子力(引力)先做正功，分子势能减少；后为斥力做负功，分子势能增大．
【答案】　D