高中物理 氣體分子運(yùn)動(dòng)與壓強(qiáng)課件 魯科版選修3-3.ppt

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,,高中物理·選修3-3·魯科版,,,第2節(jié) 氣體分子運(yùn)動(dòng)與壓強(qiáng),[目標(biāo)定位] 1.認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的特點(diǎn)． 2.知道氣體分子速率分布規(guī)律． 3.掌握壓強(qiáng)產(chǎn)生原因及決定因素．,一、偶然中的必然——統(tǒng)計(jì)規(guī)律 統(tǒng)計(jì)規(guī)律：對(duì)于大量事件中的某一事件的出現(xiàn)純粹是 的，是不可預(yù)測(cè)的，但 的偶然事件卻會(huì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律．這種大量 表現(xiàn)出來(lái)的 規(guī)律，叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律．,大量,偶然,偶然事件,整體,二、氣體分子速率分布規(guī)律 在一定溫度下，氣體的多數(shù)分子的速率分布表現(xiàn)出 的分布規(guī)律，當(dāng)溫度升高時(shí)，上述分布規(guī)律不變，氣體分子的速率增大，分布曲線的峰值向 的一方移動(dòng)．,中間多兩頭少,速率大,三、氣體的壓強(qiáng) 1．產(chǎn)生：容器中的氣體分子在做高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)分子撞擊器壁產(chǎn)生的力是短暫的、不連續(xù)的，但容器壁受到大量分子 撞擊，就會(huì)受到一定 的壓力，從而產(chǎn)生壓強(qiáng)． 2．影響氣體壓強(qiáng)的因素是 和 ，溫度越高，單位體積的分子數(shù)越多，氣體的壓強(qiáng)越大．,頻繁,穩(wěn)定,溫度,單位體積的分子數(shù),一、氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 1．統(tǒng)計(jì)規(guī)律的理解 (1)個(gè)別事物的出現(xiàn)具有偶然因素，但大量事物出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，卻遵從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律． (2)從微觀角度看，由于物體是由數(shù)量極多的分子組成的，這些分子并沒有統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)步調(diào)，單獨(dú)來(lái)看，各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的，帶有偶然性，但從總體來(lái)看，大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的規(guī)律．,2．氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解 (1)氣體分子之間的距離很大，大約是分子直徑的10倍，因此除相互碰撞或者跟器壁碰撞外，氣體分子不受力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因而氣體會(huì)充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間． (2)分子的運(yùn)動(dòng)永不停息，雜亂無(wú)章，在某一時(shí)刻，向著任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有，而且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目都相等．,3．大量氣體分子的速率分布呈現(xiàn)中間多(占有分子數(shù)目多)、兩頭少(速率大或小的分子數(shù)目少)的規(guī)律． 當(dāng)溫度升高時(shí)，“中間多”這一“高峰”向速率大的一方移動(dòng)，分子的平均速率增大，分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈，因此說，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志(如圖1－2－1所示)．,圖1－2－1,【例1】 圖1－2－2(a)為測(cè)量分子速率分布的裝置示意圖．圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)面開有狹縫N，內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜，M為正對(duì)狹縫的位置．從原子爐R中射出的銀原子蒸汽穿過屏上S縫后進(jìn)入狹縫N，在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)相繼到達(dá)并沉積在薄膜上．展開的薄膜如圖1－2－2(b)所示，NP，PQ間距相等．則 ( ),圖1－2－2,A．到達(dá)M附近的銀原子速率較大 B．到達(dá)Q附近的銀原子速率較大 C．位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于NP區(qū)間的分子百分率 D．位于PQ區(qū)間的分子百分率小于位于NP區(qū)間的分子百分率 答案 AC,解析 根據(jù)分子速率分布規(guī)律的“中間多，兩頭少”特征可知：M附近的銀原子速率較大，故選項(xiàng)A正確；B錯(cuò)誤．PQ區(qū)間的分子百分率最大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤，C正確．,借題發(fā)揮 氣體分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：一是統(tǒng)計(jì)規(guī)律上看是大量分子的表現(xiàn)出來(lái)的“中間多，兩頭少”的速率分布規(guī)律，每個(gè)分子因頻繁的碰撞，速度的大小和方向不斷的改變；二是從溫度上看溫度是分子平均動(dòng)能標(biāo)志，溫度升高使分子的平均速率變大，或說速率大的分子占的比例增大，速率小的分子占的比例減少，而不是大部分分子的速率增大了，少數(shù)分子的速率減小了．,【例2】 密閉在鋼瓶中的理想氣體，溫度升高時(shí)壓強(qiáng)增大，從分子動(dòng)理論的角度分析，這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的________增大了，該氣體在溫度T1、T2時(shí)的分子速率分布圖象如圖1－2－3所示，則T1________T2(選填“大于”或“小于”) 圖1－2－3 答案 平均動(dòng)能 小于,解析 溫度升高時(shí)，氣體分子平均速率變大，平均動(dòng)能增大，即速率較大的分子占總分子數(shù)的比例增大，所以T1T2.,二、氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因及決定因素 1．氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因：大量做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的分子對(duì)器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng)．單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力．所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．,2．決定氣體壓強(qiáng)大小的因素 (1)微觀因素 ①氣體分子密度(單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)目) 單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)目越多，單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)越多，氣體壓強(qiáng)越大． ②氣體分子的平均速率：氣體的溫度高，氣體分子的平均速率就大，每個(gè)氣體分子與器壁的碰撞(可視為彈性碰撞)給器壁的撞擊力就大；從另一方面講，分子的平均速率大，在單位時(shí)間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多，累計(jì)撞擊力就大．,(2)宏觀因素 ①氣體的體積：一定質(zhì)量氣體的體積越大，氣體的分子密度越小，氣體的壓強(qiáng)越?。?②氣體的溫度：氣體的溫度越高，氣體分子的平均速率越大，氣體的壓強(qiáng)越大．,【例3】 下面對(duì)氣體壓強(qiáng)的理解正確的是 ( ) A．氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的 B．氣體壓強(qiáng)取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均速率 C．單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力就是氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng) D．大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，因此將開口瓶密閉后，瓶?jī)?nèi)氣體脫離大氣，它自身重力太小，會(huì)使瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界大氣壓強(qiáng) 答案 ABC,針對(duì)訓(xùn)練 對(duì)于一定量的氣體，下列論述中正確的是 ( ) A．體積變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大 B．體積變大時(shí)，壓強(qiáng)一定變小 C．溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)一定變大 D．溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)不一定變大 答案 D,解析 從宏觀上看，決定氣體壓強(qiáng)大小的因素有兩個(gè)，一個(gè)是氣體的體積．另一個(gè)是氣體的溫度．當(dāng)氣體的體積變大時(shí)，由于氣體的溫度如何變化不能確定，故氣體的壓強(qiáng)如何變化不能確定．A，B錯(cuò)；同理，氣體的溫度升高時(shí)，由于氣體的體積如何變化不能確定，故氣體的壓強(qiáng)如何變化不能確定，C錯(cuò)，D對(duì)．,