物理选择性必修3优质课公开课导学案1.3.pdf

3.分子运动速率分布规律

素养目标

1.通过伽尔顿板实验、抛硬币实验初步认识统计规律．(物理观念)

2．知道气体分子运动的特点和气体分子运动速率分布规律．(科学思维)

3．通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想象能力

和逻辑思维．(科学态度与责任)

自主落实·必备知识全过关

一、气体分子运动的特点

1．随机事件与统计规律

(1)必然事件：在一定条件下，若某事件______出现，这个事件叫作必然事件．

(2)不可能事件：在一定条件下，若某事件________出现，这个事件叫作不可能事件．

(3)随机事件：若在一定条件下某事件________出现，也________不出现，这个事件叫

作随机事件．

(4)统计规律：大量________的整体往往会表现出一定的规律性，这种规律叫作统计规

律．个别事件出现具有偶然性，大量事件出现具有规律性

2．气体分子运动的特点

(1)运动的自由性：由于气体分子间距离比较大，分子间的作用力很弱，通常认为，气

体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做________运动，气体充满它能达到的整

个空间．

(2)运动的无序性：分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着________方向运动的分子

都有，而且向各个方向运动的气体分子数目几乎________．

二、分子运动速率分布图像

1．图像如图所示．

2．规律：在一定温度下，气体分子的速率都呈________________的分布．当温度升高

时，________________的分布规律温度高也有速率小的分子不变，速率大的分子比例较

________，分子的平均速率较________，分布曲线的峰值分子数的百分比大的向速率大的一

方移动．

3．温度越高，分子的热运动________．

三、气体压强的微观解释

1．产生原因

气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果．压强就是器壁________上受到

的压力．

2．决定因素

微观上决定于分子的平均速率和分子的数密度．

(1)若某容器中气体分子的平均速率越大，单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的

作用力就越________．

(2)若某容器中气体分子的数密度大，单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就

________，平均作用力也会较________．

情境体验

1.如图所示，在离台秤一定高度处，每隔一段时间释放一个小钢球，会出现什么现象？

2．如果小钢球持续不断地落到台秤上，会出现什么现象？

合作探究·能力素养全提升

探究一气体分子运动的特点和速率分布图像

情境探究

伽尔顿板是一种演示某种统计规律的装置．如图所示，在一块竖直木板的上部均匀钉上

许多铁钉，木板下部用竖直隔板隔成等宽的狭槽，装置前侧面以玻璃覆盖．

从入口处投入一个小钢珠，小钢珠在下落过程中先后与许多铁钉相碰，经过曲折的路径，

落入某一槽中．重复几次，我们会观察到小钢珠落入哪个槽完全是不确定的．如果保持手的

姿势不变，把大量的小钢珠从入口处缓缓倒入．

(1)观察落入狭槽的小钢珠，哪个狭槽较多？哪些狭槽较少？

(2)气体分子在某一特定温度下速率的分布可以类比于伽尔顿板实验，那么它有什么规

律呢？

(3)生活中，你还能找到哪些符合统计规律的实验呢？

核心归纳

1.大量分子运动的统计规律

(1)个别事物的出现具有偶然因素，但大量事物的出现，却遵从一定的统计规律．

(2)从微观角度看，由于物体是由大量的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，

单独来看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却

有一定的规律．

2．气体分子运动的特点

(1)分子都在做永不停息的无规则运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每

秒．

(2)分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各

个方向运动的气体分子数目都相等．即气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等．

(3)分子运动速率分布图像