鲁科版高中物理选修3-3：气体分子运动与压强_课件1

借题发挥 气体分子的运动特点：一是统计规律上看是大量分子的表现 出来的“中间多，两头少”的速率分布规律，每个分子因频繁的碰撞，速 度的大小和方向不断的改变；二是从温度上看温度是分子平均动能标志， 温度升高使分子的平均速率变大，或说速率大的分子占的比例增大，速率 小的分子占的比例减少，而不是大部分分子的速率增大了，少数分子的速 率减小了．
【例2】 密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，从分子 动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了，该气体 在T1_温___度__T_1_、T2(T选2 时填“的大分于子”速或率“小分于布”图) 象 如 图 1 － 2 － 3 所 示 ， 则
图1－2－3 答案 平均动能 小于
(2)宏观因素
①气体的体积：一定质量气体的体积越大，气体的分子密度越小，气体 的压强越小．
②气体的温度：气体的温度越高，气体分子的平均速率越大，气体的压 强越大．
【例3】 下面对气体压强的理解正确的是
() A．气体压强是由于气体分子不断撞击器壁而产生的 B．气体压强取决于单位体积内的分子数和分子的平均速率 C．单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用力就是气体对器壁 的压强
2．决定气体压强大小的因素
(1)微观因素
①气体分子密度(单位体积内气体分子数目)
单位体积内气体的分子数目越多，单位时间内与单位面积器壁碰 撞的分子数越多，气体压强越大．
②气体分子的平均速率：气体的温度高，气体分子的平均速率就 大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的撞击力就大； 从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞 击的次数就多，累计撞击力就大．
图1－2－2
A．到达M附近的银原子速率较大 B．到达Q附近的银原子速率较大 C．位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率 D．位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率 答案 AC
解析 根据分子速率分布规律的“中间多，两头少”特征可知：M附近的 银原子速率较大，故选项A正确；B错误．PQ区间的分子百分率最大，故 选项D错误，C正确．
二、气体分子速率分布规律
在一定温度下，气体的多数分子的速率分 布表现出 中间多两头少 的分布规律，当温 度升高时，上述分布规律不变，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．
三、气体的压强
1．产生：容器中的气体分子在做高速无规则运动时，每个分子撞击
器壁产生的力是短暂的、不连续的，但容器壁受到大量分子 频繁 撞 击，就会受到一定 稳定的压力，从而产生压强．
3．大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)、两头少 (速率大或小的分子数目少)的规律．
当温度升高时，“中间多”这一“高峰”向速率大的一方移动， 分子的平均速率增大，分子的热运动剧烈，因此说，温度是分子平 均动能的标志(如图1－2－1所示)．
图1－2－1
【例1】 图1－2－2(a)为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其 中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的 位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在 圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如 图1－2－2(b)所示，NP，PQ间距相等．则( )
气体分子运动与压强
ห้องสมุดไป่ตู้
[目标定位] 1.认识统计规律的特点． 2.知道气体分子速率分布规律． 3.掌握压强产生原因及决定因素．
一、偶然中的必然——统计规律
统计规律：对于大量事件中的某一事件的出现纯粹是 偶然 的，是不可预 测的，但 大量 的偶然事件却会表现出一定的规律．这种大量 偶然事件 表 现出来的整体规律，叫做统计规律．
再见
针对训练 对于一定量的气体，下列论述中正确的是
A．体积变大时，压强必变大 B．体积变大时，压强一定变小 C．温度升高时，压强一定变大 D．温度升高时，压强不一定变大 答案 D
()
解析 从宏观上看，决定气体压强大小的因素有两个，一个是气体的体
积．另一个是气体的温度．当气体的体积变大时，由于气体的温度如何变 化不能确定，故气体的压强如何变化不能确定．A，B错；同理，气体的 温度升高时，由于气体的体积如何变化不能确定，故气体的压强如何变化 不能确定，C错，D对．
2．影响气体压强的因素是 温度 和 单位体积的分子数 ，温度越高，单 位体积的分子数越多，气体的压强越大．
一、气体分子运动的统计规律
1．统计规律的理解 (1)个别事物的出现具有偶然因素，但大量事物出现的机会，却遵
从一定的统计规律．
(2)从微观角度看，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分 子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的， 带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律．
二、气体压强的产生原因及决定因素
1．气体压强的产生原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持 续地碰撞产生气体的压强．单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是 大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从 分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单 位面积上的平均作用力．
2．气体分子运动特点的理解
(1)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除相 互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力而做匀速直线运动，因而 气体会充满它能达到的整个空间．
(2)分子的运动永不停息，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都相等．
D．大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后， 瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气 压强
答案 ABC
解析 气体压强是由于气体分子不断撞击器壁而产生的，A 正 确；从微观上看，气体压强的大小取决于气体分子的密度和气 体分子的平均速率，B 正确；由，p＝FS知，C 正确；虽然大气 压强是由地球表面空气重力产生的，但最终还是通过分子碰撞 实现对放入其中的物体产生压强，将开口瓶密封后，瓶内气体 脱离大气，瓶内气体压强仍等于外界大气压强，D 错误．