气体分子热运动速率PPT课件
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课件1：1.3 分子运动速率分布规律
的比例减小，故D正确。
答案：AD
2.气体压强的微观解释
情境探究
中央电视台在《科技之光》栏目中曾播放过这样一个节目，把液氮倒入饮料瓶中，
马上盖上盖子并拧紧，人立即离开现场。一会儿饮料瓶就爆炸了。你能解释一下
成氮气，分子运动加剧，使瓶内气体分子频繁、
持续碰撞瓶内壁产生的压强增大，当瓶内外的压强差大于瓶子所能承受的限度时，
A.x中氦气分子的平均速率一定大于y中氦气分子的平均速率
B.x中每个氦气分子的速率一定都大于y中每个氦气分子的速率
C.x中速率大的氦气分子数一定多于y中速率大的氦气分子数
D.x中氦气分子的热运动一定比y中氦气分子的热运动激烈
)
解析：分子的平均速率取决于温度，温度越高，分子的平均速率越大，但对于任
一个氦气分子来说并不一定成立，故A项正确，B项错误；分子的速率遵从统计规
不受其他力的作用。
3.气体分子运动的特点
(1)标准状态下1 cm3气体中的分子数比地球上的人口总数还要多上许多许多倍。
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(理论研究指出通常情况下气体分子自由运动行程的数量级
(3)随机事件：在一定条件下 可能 出现，也 可能 不出现的事件。
(4)统计规律：大量 随机事件 的整体表现出来的规律。
2.气体分子运动的特点
(1)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍。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 匀速直线 运动，气体充满 它能达到的
整个空间。
饮料瓶发生爆炸。
答案：AD
2.气体压强的微观解释
情境探究
中央电视台在《科技之光》栏目中曾播放过这样一个节目，把液氮倒入饮料瓶中，
马上盖上盖子并拧紧，人立即离开现场。一会儿饮料瓶就爆炸了。你能解释一下
成氮气，分子运动加剧，使瓶内气体分子频繁、
持续碰撞瓶内壁产生的压强增大，当瓶内外的压强差大于瓶子所能承受的限度时，
A.x中氦气分子的平均速率一定大于y中氦气分子的平均速率
B.x中每个氦气分子的速率一定都大于y中每个氦气分子的速率
C.x中速率大的氦气分子数一定多于y中速率大的氦气分子数
D.x中氦气分子的热运动一定比y中氦气分子的热运动激烈
)
解析：分子的平均速率取决于温度，温度越高，分子的平均速率越大，但对于任
一个氦气分子来说并不一定成立，故A项正确，B项错误；分子的速率遵从统计规
不受其他力的作用。
3.气体分子运动的特点
(1)标准状态下1 cm3气体中的分子数比地球上的人口总数还要多上许多许多倍。
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(理论研究指出通常情况下气体分子自由运动行程的数量级
(3)随机事件：在一定条件下 可能 出现，也 可能 不出现的事件。
(4)统计规律：大量 随机事件 的整体表现出来的规律。
2.气体分子运动的特点
(1)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍。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 匀速直线 运动，气体充满 它能达到的
整个空间。
饮料瓶发生爆炸。
初中物理《分子热运动》(共26张)15 PPT课件 图文
练一练
3．“破镜不能重圆”是因为将玻璃合起来时， 镜子断裂处绝大多数分子距离过大，分子间几乎没 有 相互作用的力 。
练一练
4．下表归纳了固、液、气三态物质宏观和微观 的特性，请完成这个表格。
课堂小结
分子动理论的初步知识： （1）物质是由分子构成的； （2）构成物质的分子在不停地做热运动； （3）分子间存在着引力和斥力。
25、没什么好抱怨的，今天的每一步，都是在为之前的每一次选择买单。每做一件事，都要想一想，日后打脸的时候疼不疼。 26、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡 慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。
谢谢！ 学妹给我打电话，说她又换工作了，这次是销售。电话里，她絮絮叨叨说着一年多来工作上的不如意，她说工作一点都不开心，找不到半点成就感。 末了，她问我：学姐，为什么想找一份 自己热 爱的工 作这么 难呢？ 我问她上一份工作干了多久，她说不到 三个月 ，做的 还是行 政助理 的工作 ，工作 内容枯 燥乏味 不说， 还特别 容易得 罪人， 实在不 是自己 的理想 型。 我又问了她前几份工作辞职的原因，结 果都是 大同小 异，不 是因为 工作乏 味，就 是同事 不好相 处，再 者就是 薪水太 低，发 展前景 堪忧。 粗略估计，这姑娘毕业不到一年，工作 却已经 换了四 五份， 还跨了 三个行 业。 但即使如此频繁的跳槽，她也仍然没有 找不到 自己满 意的工 作。 2 我问她，心目中理想型的工作是什么样 子的。 她说， 姐，你 知道苏 明玉吗 ？就是 《都挺 好》电 视剧里 的女老 大，我 就喜欢 她样子 的工作 ，有挑 战有成 就感， 有钱有 权，生 活自由 ，如果 给我那 样的工 作，我 会投入 我全部 的热情 。 听她说完，
《分子热运动》PPT课件
巩固练习
例 【多选】下列现象中能说明分子做无规则运动
的是（ ABC）
特别说明
A．秋天，桂花飘香；
机械运动是物 体间位置的变化，
B．车加油时，能闻到汽油味； 是宏观物体的运动；
热运动是构成
C．加了白糖的水会变甜； 物质分子的无规则
运动，是微观粒子
D．扫地时灰尘飞舞。
的运动。
机械运动
探究新知
知识点 3 分子间的作பைடு நூலகம்力
巩固练习
例 （1）荷叶上两滴水珠接触时，能自动结合成 一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在着 引__力__。 （2）如右图所示，封闭在注射器筒内的空气很 容易被压缩，这实验说明分子间有_间__隙__， 压缩到一定程度就很难再压缩，这是因 为分子间有_斥__力_。
课堂检测
基础巩固题
1. 液体很难被压缩，主要是因为（ C ） A．液体分子不停地运动 B．液体分子间存在引力 C．液体分子间存在斥力 D．液体分子间没有空隙
课堂检测
2. 端午情浓，粽叶飘香。端午节那天，小明家里弥 漫着粽子的清香。这现象表明（ D ）
A．分子间存在引力； B．分子间存在斥力； C．温度越高分子运动越慢； D．分子在不停地做无规则的运动。
课堂检测
3. 学习了分子动理论之后，欣欣同学总结了很多生活中与
分子动理论有关的现象，下列总结中不正确的是（ C ）
探究新知
分子间的作用力相互作用
r
f
f´
……
r
当r < r0时，分子间作用力 表现为斥力。
当r >10r0 时，分子间无 作用力。
探究新知
固体、液体、气体物质的宏观特性和微观描述
固体分子间距
分子的热运动ppt课件
（1） 在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上方，倒扣一个空瓶子， 使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。
二氧化氮密度大。将空瓶子放在上方，是为了避免 重力的作用对实验结果产生影响。
（2）抽掉玻璃板，观察现象。
二氧化氮气体的密度比 空气大，它能进到上面 的瓶子里去吗？
气体的扩散实验
现象 抽掉中间的玻璃板后看到： 上面瓶中颜色__变__深__。 下面瓶中颜色__变__浅__。 最后两瓶颜色变得__均__匀__。
气体、液体、固体都会发生扩散,它们的扩散速度和什么因素有关呢？ 探究实验
提出问题
影响扩散快慢的主要因素是什么？
猜想与假设
……
新知讲解
学生实验：
在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧 杯中装等量的凉水。 用滴管分别在两个杯中滴入一滴墨水， 观察哪个烧杯中墨水扩散得快。
观察现象并思考：扩散的 快慢跟温度有什么关系？
新知讲解
分子热运动 （１）扩散现象等大量事实表明： 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。温度越高，分子运动越剧烈。 （２）由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
自学内容：分子间的作用力 自学时间：5min 自学要求：阅读课本P4-P5文字内容与插
图，基本概念、定义，用红笔作上记号。
因为分子间除了存在引力外 ，分子间还存在斥力。
❖ 一起看一看
结论：物质被 压缩 时，分子间 的距离 小于 正常距离，就表现 为斥力 ；物质被拉长时，分子 间的距离 大于 正常距离时， 则表现为 引力 。如果分子间 的距离 过远 ，它们之间的作用 力变得十分微弱，可以忽略。
物态
固态 液态 气态
微观特性
小结
1.保持物质原来性质不变的最小微粒叫作分子或者原子。 2.常见的物质是由及其微小粒子——分子、原子构成的。 3.分子的大小用分子的直径来衡量，通常用10-10m为单位来量 度分子的大小（肉眼看到的都不是分子，比如粉笔沫，尘土， PM2.5，雪花，细胞，细菌等）。
7.2分子的热运动PPT演示课件
•17
分子的热运动
一、布朗运动的特点
1、布朗运动是无规则的。 2、布朗运动是永不停息的。 3、温度越高，布朗运动越激烈。 4、颗粒越小，布朗运动越明显。
•18
液体分子
小颗粒
布朗运动产生原因示意图
•19
液体分子
小颗粒
布朗运动产生原因示意图
•20
液体分子 a
小颗粒
布朗运动产生原因示意图
•21
液体分子
实验录象
•1
•2
结论：
❖ 物质是由分子组成，一切物质的分子都在 不停地做无规则运动
❖ 扩散现象是不同的物质分子做无规则的运 动,彼此进入对方的现象
•3
影响扩散快慢的主要因素
❖ 探究实验： ❖ 在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的
烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个 烧杯底注入一滴红墨水，比较两杯中红墨 水的扩散现象。
❖ 2、烧菜时，老远就闻到了菜的香味，当菜 冷却下来后，香味就渐渐的变淡了，这是 为什么？
❖ 3、你还能举出那些扩散现象的例子？
•8
在载物玻璃中滴入一点冷水
•9
在载物玻璃中滴入一点稀释后的墨汁
•10
盖上盖玻璃，放到显微镜下观察
•11
小碳粒在冷水中不停的运动
•12
每隔30秒三个微粒各自位置的连线
二、布朗运动的产生原因
小颗粒不断受到周围液体分子的撞击作用,且撞击效果不平衡。
三、布朗运动是分子的热运动的反映(分子永不停息的 无规则运动叫热运动）
•24
练习一
如图所示，小颗粒 从位置Ａ运动30秒后到 达位置B，那么从位置A 出发运动15秒后小颗粒 在什么位置呢？为什么？
Ａ Ｂ
•25
分子的热运动
一、布朗运动的特点
1、布朗运动是无规则的。 2、布朗运动是永不停息的。 3、温度越高，布朗运动越激烈。 4、颗粒越小，布朗运动越明显。
•18
液体分子
小颗粒
布朗运动产生原因示意图
•19
液体分子
小颗粒
布朗运动产生原因示意图
•20
液体分子 a
小颗粒
布朗运动产生原因示意图
•21
液体分子
实验录象
•1
•2
结论：
❖ 物质是由分子组成，一切物质的分子都在 不停地做无规则运动
❖ 扩散现象是不同的物质分子做无规则的运 动,彼此进入对方的现象
•3
影响扩散快慢的主要因素
❖ 探究实验： ❖ 在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的
烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个 烧杯底注入一滴红墨水，比较两杯中红墨 水的扩散现象。
❖ 2、烧菜时，老远就闻到了菜的香味，当菜 冷却下来后，香味就渐渐的变淡了，这是 为什么？
❖ 3、你还能举出那些扩散现象的例子？
•8
在载物玻璃中滴入一点冷水
•9
在载物玻璃中滴入一点稀释后的墨汁
•10
盖上盖玻璃，放到显微镜下观察
•11
小碳粒在冷水中不停的运动
•12
每隔30秒三个微粒各自位置的连线
二、布朗运动的产生原因
小颗粒不断受到周围液体分子的撞击作用,且撞击效果不平衡。
三、布朗运动是分子的热运动的反映(分子永不停息的 无规则运动叫热运动）
•24
练习一
如图所示，小颗粒 从位置Ａ运动30秒后到 达位置B，那么从位置A 出发运动15秒后小颗粒 在什么位置呢？为什么？
Ａ Ｂ
•25
第三章气体分子速率及能量分布ppt课件
麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、 弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统 一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合 之一。
麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学，在潜心研究了法拉第关于电 磁学方面的新理论和思想之后，坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱 着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望，决心把法拉第的天才思想 以清晰准确的数学形式表示出来。他在前人成就的基础上，对整个电磁现象 作了系统、全面的研究，凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了 电磁场理论的三篇论文：《论法拉第的力线》（1855年12 月至1856年2 月）；《论物理的力线》（1861至1862年）；《电磁场的动力学理论》 （1864年12月8日）。对前人和他自己的工作进行了综合概括，将电磁场 理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来，经后人整理和改写，成为经典 电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。据此，1865年他预言了电磁波的存 在，电磁波只可能是横波，并计算了电磁波的传播速度等于光速，同时得出 结论：光是电磁波的一种形式，揭示了光现象和电磁现象之间的联系。 1888年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。。
(
m
2 kT
)3/
2
em
(
v
2 x
v 2y
vz2
)
/
2kT
dvx dv y dvz
引用速度空间的概念，可以对这个定律得到更直 观的理解。
速度空间：以vx， vy， vz为轴的直角坐标系（或 以v、θ、φ为坐标的球坐标系）所确定的空间。
速率分布公式：
dN 4 ( m )3/ 2 emv2 / 2kTv2dv
气体动理论ppt课件
一 自由度
kt
1 mv2 2
3 kT 2
v
2 x
v
2 y
v2z
1 v2 3
z
oy
x
1 2
m
v
2 x
1 2
mv2y
1 2
mv2z
1 kT 2
28
第六章 气体动理论
单原子分子平均能量
3 1 kT
2
刚性双原子分子
分子平均平动动能
kt
1 2
mvC2 x
1 2
mvC2 y
1 2
mvC2 z
29
第六章 气体动理论
摩尔热容比
E m i RT M2
dE m i RdT M2
CV ,m
i 2
R
C p,m
i
2 2
R
Cp,m i 2
CV ,m i
36
第六章 气体动理论
7-6 麦克斯韦气体分子速率分布律
一 测定气体分子速率分布的实验
实验装置
接抽气泵
2
l v vl
Hg
金属蒸汽 狭缝
l
显 示
屏
37
第六章 气体动理论 分子速率分布图
12
第六章 气体动理论
二 分子力
现主为要当斥表力 现r； 为当 引r力0r时.，r分0时子，力分主子要力表
F
o
r 109 m, F 0
r0 ~ 1010 m
r0
r
分子力
三 分子热运动的无序性及统计规律
热运动：大量实验事实表明分子都在作永不停止的
无规运动 . 例 : 常温和常压下的氧分子
v 450m/s ~ 107 m; z ~ 1010次 / s
人教版九年级物理全一册：13.1 分子热运动 课件(30张PPT)
变热了
发烫了
做功
物体的内能增加了(机械能转化为内能）
外界对物体做功，物体的内能增加了
[演示1] 压缩空气引火仪实验：
做功
气体膨胀对塞子做功 气体膨胀对塞子做功
气体的内能减少了（内能转化为机械能）
物体对外界做功，物体的内能减少了
用自制的热功互换器实验
1、观察到的现象有哪些？ 打气——瓶塞跳起——出现水雾
Q吸=cmΔt=cm(t-to)
热量 温度变化 比热 质量 末温 初温
Q放=cmΔt=cm(to-t)
例１：将质量为4kg的水从20℃加热到８0℃ 需要吸收多少热量？ 已知：C水=4.2×103J/（kg·℃） t。= 20℃ t= 80℃ m= 4kg
求：Q吸
解：根据Ｑ吸=Cｍ（t-t。）得：
Ｑ吸=Cｍ（t-t。） = 4.2×103J /（kg·℃）×4kg×(80 ℃- 20℃) =1.008×106J
热和能
（三）比热容与热量计算：
1.比热容的定义：
我们把单位质量的某种物质温度升高（降
低）1℃所吸收（放出）的热量叫做这种物质的
比热容，简称比热。符号：C.单位：J/(kg·℃)
水 4.2×103
砂石 0.29×103
酒精 2.4×103
铝 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
“水的比热容大”这一 特点在人们的日常生活和生产 中具有重要的意义。
讨论 ：
1、汽车发动机为何用水来冷却？
2、冬天的散热器（俗称暖气片） 为何用热水供暖？
3.炒栗子的人总是在锅里放一些 沙子，跟栗子一起炒，为什么？
中午，沙子很烫而海水很凉。
凉烫
了 而 海傍 水晚 却， 还沙 很子 温变 暖凉 。
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07.06.2020
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2
分布函数和平均值
偶然事件：大量出现不可预测的事件。多次重复 观察同样的事件，可获得该偶然事件的分布，从 而得到其统计规律。
例1：统计某城市中每个商店里职工的分布情况， 可用下列方法。
N i 表示该城市中有i 个职工的商店数，称分布数。
N Ni 表示该城市中的商店总数
fi Ni N ,归一化的分布数,
f (v)
f (v)
O v vp
v
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.
10
麦克斯韦速率分布曲线
f (v)
面积f (v)dv dN N
速率在(v,v面区d积v间)v内v12 的f(分v)子d数v占总NN
f (v)
分子数的比例；或分子速率位于
区间(v,内v 的d 几v率)。
O dvv v 1 v 2
v
速率在 (v1,v区2间) 内的分子数占总分子数的比例；
表示有i名职工的商店的百分数
fi (N i N ) 1 ,归条 一件 化
07.06.2020
.
3
例: 我们以人的身高为例，来引入分布函数的概念。
设 N 为总人数，dN（h）为身高在 h--h+dh 间 的人数。显然
dN(h)N
令 f（h）=dN（h）/Ndh，则
f(h)dh1
f(h)dh：高度在h与h+dh之间的概率
一定量的气体分子总数为N dNv表示速率分布在某区间 v~v+dv内的分子数， dNv/N表示分布在此区间内的分子数占总分子 数的比率（或百分比）。
dNv/N 是 v 的函数，在不同速率附近取相等的 区间，此比率一般不相等。
当速率区间足够小时（宏观小，微观大）， dNv/N还应与区间大小成正比。
07.06.2020
（一定条件下，速率分布函数的具体形式）
在平衡态下，当气体分子间的相互作用可以 忽略时，分布在任一速率区间 v~v+dv 的分子数占 总分子数的比率为
3
dN v 4 m 2em2v2kTv2dv N 2kT
麦克斯韦速率分布函数
3
f v 4 m 2emv22kTv2
2kT
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.
9
麦克斯韦速率分布曲线
(2)Nf(v)dv
f (v) dN Ndv
Nf(v)dvdN
表示分布在速率区间 vv内的dv分子数。
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.
13
f(v)为 速 率 分 布n函 为数 分， 子 数 密
说明下式的物理意义：
(3)n v2 f (v)dv v1 f(v) dN,nN Ndv V
n v2 f (v)dv N N N
第三章 气体分子热运动速率 和能量的统计分布
3.1 气体分子的速率分布律
3.2 用分子射线实验验证麦克斯韦速度分布律
3.3 玻尔兹曼分布律 重力场中微粒按高度的分布
3.4 能量按自由度均分定理
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.
1
3.1 气体分子的速率分布律
统计规律性： 分子运动论从物质微观结构出发，研究大量分子组
v1
VN V
表示分布在单位体积内，速率区间 v1 内v2
的分子数。
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.
14
f(v)为 速 率 分 布n函 为数 分， 子 数 密 说明下式的物理意义：
(
4)
v2
v1
v2
v1
vf f
(v)dv (v)dv
N2
N1
vdN
N
N N
dN
f (v)
N 2 vdN
N1
Ndv N
表示速率在区间 (v1，内v2的) 分子的平均速率 。
成的系统的热性质。其中个别分子的运动（在动力学支 配下）是无规则的，存在着极大的偶然性。但是，总体 上却存在着确定的规律性。（例：理想气体压强）
人们把这种支配大量粒子综合性质和集体行为的规 律性称为统计规律性。
气体中个别分子的速度具有怎样的数值和方向完全 是偶然的，但就大量分子的整体来看，在一定的条件下， 气体分子的速度分布也遵从一定的统计规律。为研究气 体分子速度分布的定量规律，有必要介绍分布函数的概 念。
.
7
因此有 或
dNv f vdv
N
f(v):速率分布函数
f v dN
N dv
物理意义：速率在 v 附近，单位速率区间的 分子数占总分子数的比率。
NdN v fvdv1
0N 0
归一化条件(Normalizing condition)
07.06.2020
.
8
麦克斯韦速率分布律(Maxwell speed distribution law)
我们把 f（h）称为归一化分布函数。 f（h）表征在单位高度内，身高为 h 的人数占总 人数的比率。
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.
4
f（h） f(h)为归一化分布函数
分布曲线
o h h+dh
高度在h与h+dh之间的人
数： N 个人的平均身高为
h
dN (h)N(fh)dh
hhd N N (h)hN N (h)d fhh(h f)dh
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.
5
推广至任一变量（物理量）x ,由分布函数f(x)求 平均值，有：
xx N dNNN (xx)fdxx(fx)dx
对具有统计性的系统来讲，总存在着确定的分 布函数f（x），因此，写出分布函数f（x）是研 究一个系统的关键之处，具有普遍的意义。
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6
速率分布函数
.
16
最 可几 速 率（most probable speed）
f (v)
Ov
p
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.
v
17
最可几速率“ v p”的意义是：
对大量分子而言，在相同的速率间隔
中，气体分子的速率在vp附近的分子数
最多。
对单个分子而言，速率在vp附近的几
率最大。
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18
(2)平均速率： 气体分子速率的算术平均值。
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.
15
气体的三种统计速率
(1)最可几速率: 速率分布函数 f (v)中的极大值对应
的分子速率 v p 。
极值条件 d f (v) 0
f(v)4d2 vm kT2 3em 2kv 2Tv2
vp
2kT m
ห้องสมุดไป่ตู้
2R T1.41RT
温度超高，vp越大；分子的质量越大， vp越小
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或分子速率位于 (v1,v区2)间内的几率。
07.06.2020
.
11
f(v)为速率 分布n函 为数 分， 子 数密 说明下式的物理意义：
(1)nf(v)dv
f(v) dN,nN Ndv V
nf(v)dv d N V
表示单位体积内分布在速率区间 v 内v的dv
分子数。
07.06.2020
.
12
f(v)为 速 率 分 布n函 为数 分， 子 数 密 说明下式的物理意义：