【物理】分子运动速率分布规律课件-2023-2024学年高二下学期人教版(2019)选择性必修第三册
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思考：气体分子的密集程度，从宏观来看，影响因素是什么？
⑵宏观因素
微观因素
气体分子的平均动能 Ek
气体分子的密集程度n
总结 气体温度T
气体体积V
宏观因素
温度T 体积V
达标测试
1.下面关于气体压强的说法正确的是 ( ABCD )
A.气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的 B.气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力 C.从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关 D.从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关
装置 上部：规则地钉有铁钉； 下部：用竖直隔板隔成 等宽的狭槽。
现象：从顶部入口投入一个小球时，小球落入某个狭槽是偶然的。如果投入大 量的小球，则落入靠近入口的狭槽内的小球数目多，远离入口的狭槽内 小球的数目少。
结论：大量的小球，落到各狭槽的分布遵从一定的统计规律。 思考：分子的热运动遵从怎样的规律？
1.一定温度下，分子的速率呈“中间多、两头少”的分布； 2.当温度升高时，“中间多”这一高峰向速率大的一方移动，即速率大 的分子数目增多，速率小的分子数目减少，分子的平均速率增大。
结论：温度越高，分子的热运动越剧烈。
思考: 温度升高，具体到某一个气体分子，其速率一定变大吗？无法确定
曲线与横轴所围面积含义是什么？若整个速率区间，则面积总和等于 多少？
二、分子运动速率分布图像
氧气分子的速率分布图像
各速率区间的分子数 占总分子数的百分比
分析图像中的信息，回答问题：
①0℃和100℃氧气分子速率分布 具有什么特点？ ②具有最大比例的速率区间与温 度有什么关系？ 温度越高，该区间的速率越大
③比较两个温度下，氧气分子的 平均速率哪个大？
分子的速率
小结：图像反映出的信息
人教版（2019）选修 第三册
1.3 分子运动速率分布规律
学习目标
1.了解什么是“统计规律”。 2.理解气体分子运动的特点：分子沿各个方向运动的机会均等，分子速率按 一定规律分布。 3.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，知道气体的压强与所对应 的微观物理量间的联系。
导入新课
演示：伽尔顿板实验
2.对于一定质量的气体，下列说法正确的是 ( BCD )
A.温度升高，气体中每个分子的速率都增大 B.在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布 规律 C.从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均速率和分子的数密度 D.温度不变时，气体的体积减小，压强一定增大
课堂课小结堂 小 结
代表各个速率区间分子数占总分子数百分比之和; 等于1
氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比 随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。
下列说法正确的是 ( BCE )。
A.与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总 分子数的百分比较大
3.决定气体压强大小的因素 ⑴微观因素 气体分子的平均动能
Ek
气体分子撞击器壁作用力F
气体压强P越大
思考：分子平均动能越大，分子热运动越激烈，那么从宏观来看，影响分子
平均动能大小的因素是什么？
气体分子的密集程度
气体分子的密集程度n越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的 分子数就越多，
牛顿第三定律器壁受力 F 2m v
t
气体压强：大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
2.模拟气体压强产生的机理 从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的
结果。这种撞击是不连续的，为什么器壁受到的作用力却是均匀不变的呢?
演示：模拟气体压强产生的机理
B.图中虚线对应于氧气分子平均动能 较小的情形
C.图中实线对应于氧气分子在100℃ 时的情形
D.图中曲线给出了任意速率区间的 氧气分子数目
E.图中两条曲线下面积相等
三 、气 体 压 强 的 微 观 解 释
1.气体压强的形成原因：大量气体分子不断撞击器壁的结果。
持续均匀 的压力
由动量定理 FΔt = -mv-mv=-2mv
单个分子的运动无规律 大量分子热运动遵从一定的统计规律
一、气体分子运动的特点
思考：气体分子可视为质点吗？相邻分子间作用力大小如何？说出理由。
1.气体分子 视为质点
2.分子间作用力 分子间无分子力
气体充满它能到达的空间 3.分子运动特点
这两个特点依 据各是什么？
除碰撞外，做匀速直线运动
大量气体分子的整体，在任一时刻分子沿各个方向运动的数目相等。
分子运动速 率分布规律
气体分子 运动特点
分子速率 分布图像
气体压强 微观解释
单个分子匀速直线运动 （碰撞时除外）
大量分子整体的运动遵循统计规律
中间多两头少
温度越高，分子平均速率越大
微观角度
分子密集程度 分子平均动能
宏观角度
气体体积 气体温度
⑵宏观因素
微观因素
气体分子的平均动能 Ek
气体分子的密集程度n
总结 气体温度T
气体体积V
宏观因素
温度T 体积V
达标测试
1.下面关于气体压强的说法正确的是 ( ABCD )
A.气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的 B.气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力 C.从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关 D.从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关
装置 上部：规则地钉有铁钉； 下部：用竖直隔板隔成 等宽的狭槽。
现象：从顶部入口投入一个小球时，小球落入某个狭槽是偶然的。如果投入大 量的小球，则落入靠近入口的狭槽内的小球数目多，远离入口的狭槽内 小球的数目少。
结论：大量的小球，落到各狭槽的分布遵从一定的统计规律。 思考：分子的热运动遵从怎样的规律？
1.一定温度下，分子的速率呈“中间多、两头少”的分布； 2.当温度升高时，“中间多”这一高峰向速率大的一方移动，即速率大 的分子数目增多，速率小的分子数目减少，分子的平均速率增大。
结论：温度越高，分子的热运动越剧烈。
思考: 温度升高，具体到某一个气体分子，其速率一定变大吗？无法确定
曲线与横轴所围面积含义是什么？若整个速率区间，则面积总和等于 多少？
二、分子运动速率分布图像
氧气分子的速率分布图像
各速率区间的分子数 占总分子数的百分比
分析图像中的信息，回答问题：
①0℃和100℃氧气分子速率分布 具有什么特点？ ②具有最大比例的速率区间与温 度有什么关系？ 温度越高，该区间的速率越大
③比较两个温度下，氧气分子的 平均速率哪个大？
分子的速率
小结：图像反映出的信息
人教版（2019）选修 第三册
1.3 分子运动速率分布规律
学习目标
1.了解什么是“统计规律”。 2.理解气体分子运动的特点：分子沿各个方向运动的机会均等，分子速率按 一定规律分布。 3.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，知道气体的压强与所对应 的微观物理量间的联系。
导入新课
演示：伽尔顿板实验
2.对于一定质量的气体，下列说法正确的是 ( BCD )
A.温度升高，气体中每个分子的速率都增大 B.在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布 规律 C.从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均速率和分子的数密度 D.温度不变时，气体的体积减小，压强一定增大
课堂课小结堂 小 结
代表各个速率区间分子数占总分子数百分比之和; 等于1
氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比 随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。
下列说法正确的是 ( BCE )。
A.与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总 分子数的百分比较大
3.决定气体压强大小的因素 ⑴微观因素 气体分子的平均动能
Ek
气体分子撞击器壁作用力F
气体压强P越大
思考：分子平均动能越大，分子热运动越激烈，那么从宏观来看，影响分子
平均动能大小的因素是什么？
气体分子的密集程度
气体分子的密集程度n越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的 分子数就越多，
牛顿第三定律器壁受力 F 2m v
t
气体压强：大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
2.模拟气体压强产生的机理 从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的
结果。这种撞击是不连续的，为什么器壁受到的作用力却是均匀不变的呢?
演示：模拟气体压强产生的机理
B.图中虚线对应于氧气分子平均动能 较小的情形
C.图中实线对应于氧气分子在100℃ 时的情形
D.图中曲线给出了任意速率区间的 氧气分子数目
E.图中两条曲线下面积相等
三 、气 体 压 强 的 微 观 解 释
1.气体压强的形成原因：大量气体分子不断撞击器壁的结果。
持续均匀 的压力
由动量定理 FΔt = -mv-mv=-2mv
单个分子的运动无规律 大量分子热运动遵从一定的统计规律
一、气体分子运动的特点
思考：气体分子可视为质点吗？相邻分子间作用力大小如何？说出理由。
1.气体分子 视为质点
2.分子间作用力 分子间无分子力
气体充满它能到达的空间 3.分子运动特点
这两个特点依 据各是什么？
除碰撞外，做匀速直线运动
大量气体分子的整体，在任一时刻分子沿各个方向运动的数目相等。
分子运动速 率分布规律
气体分子 运动特点
分子速率 分布图像
气体压强 微观解释
单个分子匀速直线运动 （碰撞时除外）
大量分子整体的运动遵循统计规律
中间多两头少
温度越高，分子平均速率越大
微观角度
分子密集程度 分子平均动能
宏观角度
气体体积 气体温度