鲁科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第1章 第3节 气体分子速率分布的统计规律 (2).ppt

重难探究?能力素养全提升探究气体分子速率分布规律情境探究(1)把4枚硬币投掷10次并记录正面朝上的个数。比较个人、小组、大组、全班的数据,你能发现什么规律吗?(2)温度不变时,每个分子的速率都相同吗?温度升高,所有分子运动速率都增大吗?(2)分子在做无规则运动,造成其速率有大有小。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。知识归纳1.对统计规律的理解(1)个别事件的发生具有偶然因素,但大量事件发生的概率却往往遵从一定的统计规律。(2)从微观角度看,由于物体是由数量极多的分子组成的,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.气体的微观结构特点(1)气体分子间的距离较大,气体分子可看成质点。(2)气体分子间的分子力很微弱,通常认为气体分子除了相互碰撞或与器壁碰撞外,不受其他力的作用。3.气体分子运动的特点(1)大量气体分子做无规则热运动,因此,分子之间频繁地碰撞、每个分子的速度大小和方向频繁地改变。(2)正是“频繁碰撞”,造成气体分子不断地改变运动方向,使得每个气体分子可自由运动的行程极短,整体上呈现为杂乱无章的运动。(3)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相等。概率(4)每个气体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。4.分子运动速率分布图像(1)温度越高,分子的热运动越激烈。(2)气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布。当温度升高时,对某一分子在某一时刻它的速率不一定增加,但大量分子的平均速率一定增加,而且“中间多”的分子速率值增加(如图所示)。应用体验典例(多选)如图所示是氧气分子在不同温度下的速率分布规律图,横坐标表示分子速率v,纵坐标表示速率v对应的分子数百分率,图线1、2对应的温度分别为t1、t2,由图可知()A.温度t1低于温度t2B.图线中的峰值对应的横坐标数值为氧气分子平均速率C.温度升高,每一个氧气分子的速率都增大D.温度升高,氧气分子中速率小于400m/s的分子所占的比例减小答案AD解析温度越高,分子热运动越激烈,运动激烈是指速率大的分子所占的比例大,根据题图,图线2中速率大的分子所占比例大,对应温度高,图线1中速率大的分子所占比例小,对应温度低,故A正确。图线中的峰值对应的横坐标数值是分子数百分率最大值所对应的分子速率,不表示分子的平均速率,故B错误。温度影响的是大量分子运动的统计规律,对个别的分子没有意义,所以温度升高,不是每一个氧气分子的速率都增大,故C错误。温度升高,氧气分子中速率小于400m/s的分子所占的比例减小,故D正确。针对训练如图所示是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布图,由图可得()A.同一温度下,氧气分子的速率呈现出“中间多、两头少”的分布规律B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例增大D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小答案A解析温度升高后,并不是每一个氧气分子的速率都增大,而是氧气分子的平均速率变大,并且速率小的分子所占的比例减小,故B、C、D错误;同一温度下,氧气分子的速率呈现出“中间多、两头少”的分布规律,A正确。学以致用?随堂检测全达标1.(多选)对于气体分子的运动,下列说法正确的是()A.一定温度下气体分子的碰撞虽然十分频繁,但同一时刻,每个分子的速率都相等B.一定温度下气体分子的速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少C.一定温度下气体分子做杂乱无章的运动,可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况D.当温度升高时,气体中少量(如10个)分子的平均动能可能减小答案BD解析一定温度下气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,速率不等,但大量分子的运动遵从统计规律,速率大和速率小的分子数目相对较少,向各个方向运动的分子数目相等,A、C错误,B正确;温度升高时,大量分子平均动能增大,但少量(如10个)分子的平均动能有可能减小,D正确。2.关于气体分子的运动情况,下列说法正确的是()A.某一时刻具有任意速率的分子数目是相等的B.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C.某一温度下,大多数气体分子的速率不会发生变化D.分子的速率分布毫无规律答案B解析具有某一速率的分子数目并不是相等的,呈“中间多、两头少”的统计规律,故A、D错误;由于分子之间频繁