高中物理16气体分子运动的统计规律课件粤教版选修3.pptxVIP

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 一、分子沿各个方向运动的机会相等 1.在气体中,大量分子的频繁碰撞,使某个分子何时何地向何处运动是偶然的. 2.对大量分子的整体来说,在任一时刻分子沿各个方向运动的机会是均等的. 目标导航 预习导引 一 二 二、分子速率按一定的规律分布 1.大量分子整体的速率分布遵从一定的统计规律;在一定的温度下,各种不同速率范围内的分子数在总分子数中所占的比率是确定的. 2.气体分子中,速率很大和速率很小的分子数占总分子数的比率实际上是很小的,气体中的大多数分子的速率都接近某个数值.与这个数值相差越多,分子数越少,表现出“中间多、两头少”的分布规律. 3.温度升高时,分子数最多的速率区间移向速率大的一方,速率小的分子数减少,速率大的分子数增加,分子的平均动能增大,总体上仍然表现出“中间多、两头少”的分布规律. 目标导航 预习导引 一 二 如图是一条古老的阶梯,它记录着千千万万人次的脚印.虽然脚踏在台阶任何地方的机会是均等的,但如果你仔细观察会发现,人们在这条阶梯上走上走下时,脚踏在中间的多,踏在两边的少,因此,每一个台阶的中间都要比两边磨损得多,呈现出“中间多,两头少”的分布规律.气体分子做无规则运动,到达任一位置的机会也是均等的,那么,气体分子的运动又有什么样的规律呢? 答案:大量气体分子向各个方向运动的几率相等,气体分子的速率分布呈现中间多、两头少的规律. 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 统计规律与气体分子运动特点 1.由于物体是由大量分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调,单独看来,各个分子的运动都是不规则的,具有偶然性,但从总体看来,大量分子的运动服从一定的统计规律. 2.气体分子向各个方向运动的概率相等. 3.大量气体分子的速率分布呈现中间多(平均速率附近的分子数目多)、两头少(速率大或小的分子数目少)的规律. 4.温度升高时,所有分子热运动的平均速率增大,即大部分分子的速率增大了,但也有少数分子的速率减小,这也是统计规律的体现. 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 1.气体分子的微观模型是怎样的? 答案:气体分子间距离大(约为分子直径的10倍),分子间作用力小(可忽略),所以气体没有一定的形态和体积.所以气体分子可看作没有相互作用力的质点. 2.当温度升高时,气体分子的速率分布规律会发生怎样的变化? 答案:当温度升高时“中间多”的这一“高峰”向速率大的一方移动,即速率大的分子数目增多,速率小的分子数目减少,分子的平均速率增大. 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 【例题】 在一定温度下,某种理想气体的速率分布应该是(　　) A.每个分子速率都相等 B.每个分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子都很少 C.每个分子速率一般都不相等,但在不同速率范围内,分子数的分布是均匀的 D.每个分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子都很多 解析:由麦克斯韦气体分子速率分布规律可知,气体分子速率大部分集中在某个数值附近,速率很大的和速率很小的分子都很少,所以B项正确. 答案:B 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 (多选)气体分子永不停息地做无规则的热运动,同一时刻都有向不同方向运动的分子,速率也有大有小.下表是氧气分子分别在0 ℃和100 ℃时,同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比,由表得出的下列结论正确的是(　　) (导学 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布的,每个速率区间的分子数大致相同 B.大多数气体分子的速率处于中间值,少数分子的速率较大或较小 C.随着温度的升高,气体分子的平均速率增大 D.气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化 答案:BC 解析:由表格可以看出在0 ℃和100 ℃两种温度下,分子速率在200~700 m/s之间的分子数的比例较大,由此可知B正确;再比较0 ℃和100 ℃两种温度下分子速率较大的区间,100 ℃的分子数所占比例较大,而分子速率较小的区间,100 ℃的分子数所占比例较小,故100 ℃的气体分子平均速率高于0 ℃的气体分子平均速率,故C正确. 案例探究 方法规律 对一定质量的气体,通过一定的方法得到了分子数目f(v)与速率v的两条关系图线,如图所示,下列说法正确的是(　　) (导学 A.曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2 B.曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2 C.曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2 D.无法判断两曲线对应的温度关系 案例探究 方法规律 解析:对一定质量的气体,当温度升高时,速率增大的分子数目