高中物理教学课件《分子运动速率分布的统计规律》
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解析：选BD 虽然气体分子间距离较大,但气体分子能否视为质点 应视具体问题而定,故A错；通常认为,气体分子除相互碰撞及与器壁 的碰撞外,不受任何力的作用,可自由移动,故B对；气体对器壁的压 强是由于大量分子撞击器壁产生的,故C错；通常情况下,虽然分子间 距离较大,但是分子的数密度十分巨大,分子之间频繁地碰撞,使分子 的运动杂乱无章,故D对。
8
第十章 分 子 速 率 分 布 的 统 计 规 律
对气体的大量实验表明，所有分子速率的分布符合一定的统计规律。
0℃和100℃时氧分子的速率分布 分子速率 v/(m·s⁻¹)
各速率区间的 分子数占分子
下表是氧气分子在0°C 和100°C两种不同情况
0℃ 总数的百分率 ／％ 100℃
下的速率分布情况。
具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两头少”的统计规律分布， 故A、D错误；由于分子之间不断地碰撞，分子随时都会改变自己的运动情况，因此 在某一时刻，一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，故B正确；某一温度下， 每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故C错误。
16
第十章 课 堂 练 习
17
第十章 课 堂 练 习
例题4.如图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布图像, 由图可知 ( A )
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变高 D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率 变小
第十章 分子动理论 第三节 分子运动速率分布的统计规律
第十章
分子动理论
目录
01 “伽尔顿板”实验的启示 02 分子速率分布的统计规律 03 总 结
2
第十章 新 课 引 入
伽尔顿板，其上部规则地布有许多铁钉，下部用隔板分割成许多等宽的竖直狭槽，大量小 球可通过中间漏斗形入口落下，装置前有玻璃板覆盖，使小球最终落在槽内。重复实验多 次，发现某个小球落入哪个槽内完全是随机的，但大量小球在槽内的分布却是有规律的， 越靠近中间小球越多。
气体充满它能达 到的整个空间
气体的分子
质点
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 气体分子数目几乎相等
(1)运动的自由性：由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱， 通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直 线运动，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几乎相等。温馨提示：常温下大多数气体分子的 速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率
3
第十章 “ 伽 尔 顿 板 ” 实 验
重复几次实验你会发现，其分 布情况遵从一定的规律。由此 你能得到什么启发吗?
伽尔顿实验表明：组成物质的 大量分子在永不停息地做无规 则运动。对单个分子而言，速 度方向随机变化，速率时大时 小；任意两个分子的运动方向 和速率一般不相同。但是，当 我们研究大量气体分子时又会 发现，大量分子的运动却表现 出一定的规律性。
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第十章 课 堂 练 习
解析：选A 由图可知,同一温度下,氧气分子的速率呈现“中间多 ,两头少”的分布特点,故A正确。温度是分子热运动剧烈程度的标志 ,是大量分子运动的统计规律,对单个分子没有意义,温度越高,平均 速率越大,但不是所有分子运动的速率都变大,故B错误；由图可知, 随着温度升高,速率较大的分子数增多,分子的平均速率变大,速率小 的分子所占比例变低,故C、D错误。
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第十章 课 堂 练 习
例题4.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布 情况,可知,一定温度下气体分子的速率呈现 两头少、中间多 (选填“两 头多、中间少”或“两头少、中间多”)的分布规律；T1温度下气体分子 的平均速率 小于 (填“大于”“等于”或“小于”)T2温度下气体分子 的平均速率。
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第十章 课 堂 练 习
由题图可知,一定温度下气体分子的速率呈现两头少、中间多的分布 规律。温度是分子热运动剧烈程度的标志,温度升高时,速率小的分子 所占的百分比减小,速率大的分子所占百分比变大,分子的平均速率增 大,则T1温度下气体分子的平均速率小于T2温度下气体分子的平均速 率。
21
例1：某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，
图中 f(v) 表示 v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的
B 温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则( )
A．TⅠ>TⅡ>TⅢ B．TⅢ>TⅡ>TⅠ C．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ
15
第十章 课 堂 练 习
例2：关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是(B ) A.某一时刻具有某一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
4
第十章
“伽尔顿板”实验
随机事件与统计规律(1)必然事件： 在一定条件下，若某事件必然出现， 这个事件叫作必然事件。(2)不可能 事件：若某事件不可能出现，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可能出现，也 可能不出现，这个事件叫作随机事件。 (4)统计规律：大量随机事件的整体 往往会表现出一定的规律性，这种规 律叫作统计规律。
例题3.(多选)关于气体分子,下列说法中正确的是 ( BD )A.由于气 体分子间的距离较大,气体分子在任何情况下都可以视为质点B.通常认 为,气体分子除了碰撞以外,可以自由地运动C.因为气体分子之间存在相 互作用的斥力,所以气体对容器壁有压强D.气体分子的相互作用力可以 忽略,分子之间频繁地碰撞使分子的运动杂乱无章
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第十章 总 结
基本概念和基本规律
布朗运动：悬浮颗粒在液体或气体中的 无规则运动。
分子热运动：组成物质的分子永不停 息的无规则运动，温度越高这种运动 越剧烈。 分子动理论：研究分子热运动性质 和规律的经典微观理论。包括以下 主要观点：物体是由大量分子组成 的，分子在做永不停息的无规则运 动，分子之间同时存在着引力和斥 力。气体分子的速率分布遵循一定 的统计规律。
19世纪子速率的分布函数，从而确定了气体分子速率分布的统计规律。该分子速 率分布函数f(v)的图像。f(v)为在速率v附近单位速率间隔内气体分子数与 分子总数的比。
10
第十章 分 子 速 率 分 布 的 统 计 规 律
①在任意温度下，所有气体分子的速率都 ②当温度升高时，“中间多”这一
基本方法
通过估测分子大小的实验，感受模型建 构的方法，体会数据获取、分析和处理 过程中的积累法。感受估测微观量的方 法。
在学习分子动理论的过程中，感受利用 证据通过科学推理进行科学论证的方法。
在学习分子速率分布的统计规律的过 程中，认识统计方法在物理学中的应 用。
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第十章 总 结
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第十章 课 堂 练 习
5
第十章 “ 伽 尔 顿 板 ” 实 验
大量随机事件的整体表现所显示的规律性叫 做统计规律。
“伽尔顿板”实验的结果给我们这样的启示： 对于由大量分子组成的系统，个别分子的运 动并无规律可言；但大量分子的热运动，却 可能显示出一定的统计规律。
6
第十章 气 体 分 子 运 动 的 特 点
7
第十章 气 体 分 子 运 动 的 特 点
100以下
1.4
0.7
100~200
8.1
5.4
200~300
17.0
11.9
300~400
21.4
17.4
400~500
20.4
18.6
500~600
15.1
16.7
600~700
9.2
12.9
700~800
4.5
7.9
800~900
2.0
4.6
900以上
0.9
3.9
9
第十章 分 子 速 率 分 布 的 统 计 规 律
呈“中间多、两头少”的分布。
高峰向速率大的一方移动。
③温度越高，分子热运动越剧烈
注意：温度升高，气体分子的平均速率变大，但是具体到某一个气 体分子，其速率可能变大也可能变小，无法确定。
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第十章 分 子 速 率 分 布 的 统 计 规 律
在一定温度下，不管个别分子怎样运动，气体的多数分子的速率 都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律。当温 度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，气体分子的速率 增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。温度越高，分子的热 运动越剧烈。温馨提示：温度升高不是每个分子的速率都变大，而 是速率大的占的百分比变大
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第十章 分 子 速 率 分 布 的 统 计 规 律
对气体的大量实验表明，所有分子速率的分布符合一定的统计规律。
0℃和100℃时氧分子的速率分布 分子速率 v/(m·s⁻¹)
各速率区间的 分子数占分子
下表是氧气分子在0°C 和100°C两种不同情况
0℃ 总数的百分率 ／％ 100℃
下的速率分布情况。
具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两头少”的统计规律分布， 故A、D错误；由于分子之间不断地碰撞，分子随时都会改变自己的运动情况，因此 在某一时刻，一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，故B正确；某一温度下， 每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故C错误。
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第十章 课 堂 练 习
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第十章 课 堂 练 习
例题4.如图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布图像, 由图可知 ( A )
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变高 D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率 变小
第十章 分子动理论 第三节 分子运动速率分布的统计规律
第十章
分子动理论
目录
01 “伽尔顿板”实验的启示 02 分子速率分布的统计规律 03 总 结
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第十章 新 课 引 入
伽尔顿板，其上部规则地布有许多铁钉，下部用隔板分割成许多等宽的竖直狭槽，大量小 球可通过中间漏斗形入口落下，装置前有玻璃板覆盖，使小球最终落在槽内。重复实验多 次，发现某个小球落入哪个槽内完全是随机的，但大量小球在槽内的分布却是有规律的， 越靠近中间小球越多。
气体充满它能达 到的整个空间
气体的分子
质点
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 气体分子数目几乎相等
(1)运动的自由性：由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱， 通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直 线运动，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几乎相等。温馨提示：常温下大多数气体分子的 速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率
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第十章 “ 伽 尔 顿 板 ” 实 验
重复几次实验你会发现，其分 布情况遵从一定的规律。由此 你能得到什么启发吗?
伽尔顿实验表明：组成物质的 大量分子在永不停息地做无规 则运动。对单个分子而言，速 度方向随机变化，速率时大时 小；任意两个分子的运动方向 和速率一般不相同。但是，当 我们研究大量气体分子时又会 发现，大量分子的运动却表现 出一定的规律性。
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第十章 课 堂 练 习
解析：选A 由图可知,同一温度下,氧气分子的速率呈现“中间多 ,两头少”的分布特点,故A正确。温度是分子热运动剧烈程度的标志 ,是大量分子运动的统计规律,对单个分子没有意义,温度越高,平均 速率越大,但不是所有分子运动的速率都变大,故B错误；由图可知, 随着温度升高,速率较大的分子数增多,分子的平均速率变大,速率小 的分子所占比例变低,故C、D错误。
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第十章 课 堂 练 习
例题4.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布 情况,可知,一定温度下气体分子的速率呈现 两头少、中间多 (选填“两 头多、中间少”或“两头少、中间多”)的分布规律；T1温度下气体分子 的平均速率 小于 (填“大于”“等于”或“小于”)T2温度下气体分子 的平均速率。
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第十章 课 堂 练 习
由题图可知,一定温度下气体分子的速率呈现两头少、中间多的分布 规律。温度是分子热运动剧烈程度的标志,温度升高时,速率小的分子 所占的百分比减小,速率大的分子所占百分比变大,分子的平均速率增 大,则T1温度下气体分子的平均速率小于T2温度下气体分子的平均速 率。
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例1：某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，
图中 f(v) 表示 v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的
B 温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则( )
A．TⅠ>TⅡ>TⅢ B．TⅢ>TⅡ>TⅠ C．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ
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第十章 课 堂 练 习
例2：关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是(B ) A.某一时刻具有某一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
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第十章
“伽尔顿板”实验
随机事件与统计规律(1)必然事件： 在一定条件下，若某事件必然出现， 这个事件叫作必然事件。(2)不可能 事件：若某事件不可能出现，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可能出现，也 可能不出现，这个事件叫作随机事件。 (4)统计规律：大量随机事件的整体 往往会表现出一定的规律性，这种规 律叫作统计规律。
例题3.(多选)关于气体分子,下列说法中正确的是 ( BD )A.由于气 体分子间的距离较大,气体分子在任何情况下都可以视为质点B.通常认 为,气体分子除了碰撞以外,可以自由地运动C.因为气体分子之间存在相 互作用的斥力,所以气体对容器壁有压强D.气体分子的相互作用力可以 忽略,分子之间频繁地碰撞使分子的运动杂乱无章
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第十章 总 结
基本概念和基本规律
布朗运动：悬浮颗粒在液体或气体中的 无规则运动。
分子热运动：组成物质的分子永不停 息的无规则运动，温度越高这种运动 越剧烈。 分子动理论：研究分子热运动性质 和规律的经典微观理论。包括以下 主要观点：物体是由大量分子组成 的，分子在做永不停息的无规则运 动，分子之间同时存在着引力和斥 力。气体分子的速率分布遵循一定 的统计规律。
19世纪子速率的分布函数，从而确定了气体分子速率分布的统计规律。该分子速 率分布函数f(v)的图像。f(v)为在速率v附近单位速率间隔内气体分子数与 分子总数的比。
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第十章 分 子 速 率 分 布 的 统 计 规 律
①在任意温度下，所有气体分子的速率都 ②当温度升高时，“中间多”这一
基本方法
通过估测分子大小的实验，感受模型建 构的方法，体会数据获取、分析和处理 过程中的积累法。感受估测微观量的方 法。
在学习分子动理论的过程中，感受利用 证据通过科学推理进行科学论证的方法。
在学习分子速率分布的统计规律的过 程中，认识统计方法在物理学中的应 用。
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第十章 总 结
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第十章 课 堂 练 习
5
第十章 “ 伽 尔 顿 板 ” 实 验
大量随机事件的整体表现所显示的规律性叫 做统计规律。
“伽尔顿板”实验的结果给我们这样的启示： 对于由大量分子组成的系统，个别分子的运 动并无规律可言；但大量分子的热运动，却 可能显示出一定的统计规律。
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第十章 气 体 分 子 运 动 的 特 点
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第十章 气 体 分 子 运 动 的 特 点
100以下
1.4
0.7
100~200
8.1
5.4
200~300
17.0
11.9
300~400
21.4
17.4
400~500
20.4
18.6
500~600
15.1
16.7
600~700
9.2
12.9
700~800
4.5
7.9
800~900
2.0
4.6
900以上
0.9
3.9
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第十章 分 子 速 率 分 布 的 统 计 规 律
呈“中间多、两头少”的分布。
高峰向速率大的一方移动。
③温度越高，分子热运动越剧烈
注意：温度升高，气体分子的平均速率变大，但是具体到某一个气 体分子，其速率可能变大也可能变小，无法确定。
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第十章 分 子 速 率 分 布 的 统 计 规 律
在一定温度下，不管个别分子怎样运动，气体的多数分子的速率 都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律。当温 度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，气体分子的速率 增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。温度越高，分子的热 运动越剧烈。温馨提示：温度升高不是每个分子的速率都变大，而 是速率大的占的百分比变大