《高中物理 氣體分子運動與壓強課件 魯科版選修33》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 氣體分子運動與壓強課件 魯科版選修33(22頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
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)氣體分子運動與壓強節(jié)氣體分子運動與壓強 目標(biāo)定位1.認(rèn)識統(tǒng)計規(guī)律的特點2.知道氣體分子速率分布規(guī)律3.掌握壓強產(chǎn)生原因及決定因素一、偶然中的必然統(tǒng)計規(guī)律統(tǒng)計規(guī)律:對于大量事件中的某一事件的出現(xiàn)純粹是的,是不可預(yù)測的,但 的偶然事件卻會表現(xiàn)出一定的規(guī)律這種大量 表現(xiàn)出來的 規(guī)律,叫做統(tǒng)計規(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,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 的一方移動中間多兩頭少中間多兩頭少速率大速率大三、氣體的壓強1產(chǎn)生
2、:容器中的氣體分子在做高速無規(guī)則運動時,每個分子撞擊器壁產(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,就會受到一定 的壓力,從而產(chǎn)生壓強2影響氣體壓強的因素是 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、氣體分子運動的統(tǒng)計規(guī)律1統(tǒng)計規(guī)律的理解(1)個別事物的出現(xiàn)具有偶然因素,但大量事物出現(xiàn)的機會,卻遵從一定的統(tǒng)計規(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,這些分子并沒有統(tǒng)一的運動步調(diào),單獨來看,各個分子的運動都是不規(guī)則的,帶有偶然性,但從總體來看,大量分子的運動卻有一定的規(guī)律2氣體分子運動特點的理解(
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動,因而氣體會充滿它能達(dá)到的整個空間(2)分子的運動永不停息,雜亂無章,在某一時刻,向著任何一個方向運動的分子都有,而且向各個方向運動的氣體分子數(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,“中間多”這一“高峰”向速率大的一方移動,分子的平均速率增大,分子的熱運動劇烈,因此說,溫度是分子平均動能的標(biāo)志(如圖121所示)圖圖121【例1】圖122(a)為測量分子速率分布的裝置示意圖圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動,側(cè)面開有狹縫N
4、,內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜,M為正對狹縫的位置從原子爐R中射出的銀原子蒸汽穿過屏上S縫后進入狹縫N,在圓筒轉(zhuǎn)動半個周期的時間內(nèi)相繼到達(dá)并沉積在薄膜上展開的薄膜如圖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A正確;B錯誤PQ區(qū)間的分子百分率最大,故選項D錯誤,C正確 借題發(fā)揮氣體分子的運動特點:一是統(tǒng)計規(guī)律上看是大量分子的表現(xiàn)出來
5、的“中間多,兩頭少”的速率分布規(guī)律,每個分子因頻繁的碰撞,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能標(biāo)志,溫度升高使分子的平均速率變大,或說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,溫度升高時壓強增大,從分子動理論的角度分析,這是由于分子熱運動的_增大了,該氣體在溫度T1、T2時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答案平均動能小于 解析溫度升高時,氣體分子平均速率變大,平均動能增大,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、壓強的產(chǎn)生原因及決定因素1氣體壓強的產(chǎn)生原因:大量做無規(guī)則熱運動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生氣體的壓強單個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,就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力所以從分子動理論的觀點來看,氣體的壓強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,單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)越多,氣體壓強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
7、間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多,累計撞擊力就大 (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,氣體的壓強越大【例3】下面對氣體壓強的理解正確的是()A氣體壓強是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的B氣體壓強取決于單位體積內(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器壁的壓強D大氣壓強是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的,因此將開口瓶密閉后,瓶內(nèi)氣體脫離大氣,它自身重力太小,會使瓶內(nèi)氣體壓強遠(yuǎn)小于外界大氣壓強答案ABC 針對訓(xùn)練對于一定量的氣體,下列論述中正確的是 () A體積變大時,壓強必變大 B體積變大時,壓強一定變小 C溫度升高時,壓強一定變大 D溫度升高時,壓強不一定變大 答案D 解析從宏觀上看,決定氣體壓強大小的因素有兩個,一個是氣體的體積另一個是氣體的溫度當(dāng)氣體的體積變大時,由于氣體的溫度如何變化不能確定,故氣體的壓強如何變化不能確定A,B錯;同理,氣體的溫度升高時,由于氣體的體積如何變化不能確定,故氣體的壓強如何變化不能確定,C錯,D對