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1、高中物理高中物理選修選修3-3魯科版魯科版第第2節(jié)氣體分子運(yùn)動(dòng)與壓強(qiáng)節(jié)氣體分子運(yùn)動(dòng)與壓強(qiáng) 目標(biāo)定位1.認(rèn)識(shí)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(duì)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(cè)的，但 的偶然事件卻會(huì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律這種大量 表現(xiàn)出來(lái)的 規(guī)律，叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律大量大量偶然偶然偶然事件偶然事件整體整體二、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(shí)，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(dòng)中間多兩頭少中間多兩頭少速率大速率大三、氣體的壓強(qiáng)1產(chǎn)生
2、：容器中的氣體分子在做高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)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(huì)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 頻繁頻繁穩(wěn)定穩(wěn)定溫度溫度單位體積的分子數(shù)單位體積的分子數(shù)一、氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律1統(tǒng)計(jì)規(guī)律的理解(1)個(gè)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(huì)，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(méi)有統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)步調(diào)，單獨(dú)來(lái)看，各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的，帶有偶然性，但從總體來(lái)看，大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的規(guī)律2氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解(
3、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(dòng)，因而氣體會(huì)充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間(2)分子的運(yùn)動(dòng)永不停息，雜亂無(wú)章，在某一時(shí)刻，向著任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有，而且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)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(shí)，“中間多”這一“高峰”向速率大的一方移動(dòng)，分子的平均速率增大，分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈，因此說(shuō)，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志(如圖121所示)圖圖121【例1】圖122(a)為測(cè)量分子速率分布的裝置示意圖圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)面開(kāi)有狹縫N
4、，內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜，M為正對(duì)狹縫的位置從原子爐R中射出的銀原子蒸汽穿過(guò)屏上S縫后進(jìn)入狹縫N，在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)相繼到達(dá)并沉積在薄膜上展開(kāi)的薄膜如圖122(b)所示，NP，PQ間距相等則()圖圖122 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(cuò)誤PQ區(qū)間的分子百分率最大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤，C正確 借題發(fā)揮氣體分子的運(yùn)動(dòng)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(lái)
5、的“中間多，兩頭少”的速率分布規(guī)律，每個(gè)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(dòng)能標(biāo)志，溫度升高使分子的平均速率變大，或說(shuō)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(shí)壓強(qiáng)增大，從分子動(dòng)理論的角度分析，這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的_增大了，該氣體在溫度T1、T2時(shí)的分子速率分布圖象如圖123所示，則T1_T2(選填“大于”或“小于”)圖123答案平均動(dòng)能小于 解析溫度升高時(shí)，氣體分子平均速率變大，平均動(dòng)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
6、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(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的分子對(duì)器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng)單個(gè)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(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)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(shí)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(gè)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(shí)
7、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 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)越小 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(duì)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(duì)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(kāi)口瓶密閉后，瓶?jī)?nèi)氣體脫離大氣，它自身重力太小，會(huì)使瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界大氣壓強(qiáng)答案ABC 針對(duì)訓(xùn)練對(duì)于一定量的氣體，下列論述中正確的是 () A體積變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大 B體積變大時(shí)，壓強(qiáng)一定變小 C溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)一定變大 D溫度升高時(shí)，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(gè)，一個(gè)是氣體的體積另一個(gè)是氣體的溫度當(dāng)氣體的體積變大時(shí)，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(cuò)；同理，氣體的溫度升高時(shí)，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(cuò)，D對(duì)
高中物理 氣體分子運(yùn)動(dòng)與壓強(qiáng)課件 魯科版選修33
