高中物理 氣體分子運(yùn)動與壓強(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)動與壓強(qiáng),[目標(biāo)定位] 1.認(rèn)識統(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)測的，但 的偶然事件卻會表現(xiàn)出一定的規(guī)律．這種大量 表現(xiàn)出來的 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，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．,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規(guī)則運(yùn)動時，每個分子撞擊器壁產(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)動的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 1．統(tǒng)計(jì)規(guī)律的理解 (1)個別事物的出現(xiàn)具有偶然因素，但大量事物出現(xiàn)的機(jī)會，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)動步調(diào)，單獨(dú)來看，各個分子的運(yùn)動都是不規(guī)則的，帶有偶然性，但從總體來看，大量分子的運(yùn)動卻有一定的規(guī)律．,2．氣體分子運(yùn)動特點(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，因而氣體會充滿它能達(dá)到的整個空間． (2)分子的運(yùn)動永不停息，雜亂無章，在某一時刻，向著任何一個方向運(yùn)動的分子都有，而且向各個方向運(yùn)動的氣體分子數(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，“中間多”這一“高峰”向速率大的一方移動，分子的平均速率增大，分子的熱運(yùn)動劇烈，因此說，溫度是分子平均動能的標(biāo)志(如圖1－2－1所示)．,圖1－2－1,【例1】 圖1－2－2(a)為測量分子速率分布的裝置示意圖．圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動，側(cè)面開有狹縫N，內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜，M為正對狹縫的位置．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)動半個周期的時間內(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錯誤．PQ區(qū)間的分子百分率最大，故選項(xiàng)D錯誤，C正確．,借題發(fā)揮 氣體分子的運(yùn)動特點(diǎn)：一是統(tǒng)計(jì)規(guī)律上看是大量分子的表現(xiàn)出來的“中間多，兩頭少”的速率分布規(guī)律，每個分子因頻繁的碰撞，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，溫度升高時壓強(qiáng)增大，從分子動理論的角度分析，這是由于分子熱運(yùn)動的________增大了，該氣體在溫度T1、T2時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 平均動能 小于,解析 溫度升高時，氣體分子平均速率變大，平均動能增大，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：大量做無規(guī)則熱運(yùn)動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng)．單個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，就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力．所以從分子動理論的觀點(diǎn)來看，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，瓶內(nèi)氣體脫離大氣，它自身重力太小，會使瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界大氣壓強(qiáng) 答案 ABC,針對訓(xùn)練 對于一定量的氣體，下列論述中正確的是 ( ) A．體積變大時，壓強(qiáng)必變大 B．體積變大時，壓強(qiáng)一定變小 C．溫度升高時，壓強(qiáng)一定變大 D．溫度升高時，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，一個是氣體的體積．另一個是氣體的溫度．當(dāng)氣體的體積變大時，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；同理，氣體的溫度升高時，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，D對．,