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课件网) 第一章 分子动理论的基本内容 第3节 分子运动速率分布规律 新教材人教版 物理(高中选择性必修第三册) 课堂引入 伽尔顿板的上部规则地钉有铁钉,下部用竖直隔板隔成等宽的狭槽,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,就可以看到,最后落入各狭槽的小球数目是不相等的。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。 1.个别事件的出现有其偶然性 2.大量随机事件的整体会表现出一定的规律--统计规律(statistical regularity) 启示: ①必然事件: 在一定条件下,若某事件必然出现 ②不可能事件: 若在一定条件下某件事不可能出现 在一定条件下某事件可能出现,也可能不出现 ③随机事件: 看起来无规则的分子热运动,也必定是有一定的规律的———统计规律。 事件的分类: 一、气体分子运动的特点 单个气体分子的运动是无规则的 研究气体分子运动的特点思路 四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不确定的 投掷多次后,正面朝上的硬币数存在着一定的统计规律 大量气体分子的运动也应该存在一定的统计规律 (微观 宏观) 类比 (微观 宏观) 类比 热现象 问题1:气体分子的大小相对于气体分子间的空隙来说很小,我们研究气体分子运动 的性质时,可否将气体分子看成质点? 问题2:气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,它的运动性质是怎样的? 问题3:为什么说气体分子的运动是杂乱无章的? 问题4:试分析总结气体分子运动的特点? 一、气体分子运动的特点 问题1答: 气体分子间的空隙大约是气体分子直径的10倍左右,所以我们可以认为气体分子的大小相对于气体分子间的空隙来说很小,在研究气体分子的运动时,可以把气体分子看成质点。 问题2答: 问题3答: 问题4答: 由于气体分子间的空隙比较大,气体分子间的作用力很弱,所以除了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。 (1)气体分子做匀速直线运动,气体能充满它能达到的整个空间。 (2)气体分子的数密度十分巨大,分子之间频繁地碰撞,每个分子速度的大小和 方向频繁地改变。 (3)在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有。 (1)对某个分子而言,分子在做匀速直线运动,在某一时刻,沿着什么方向、以 多大的速率运动都具有偶然性。 (2)对于大量分子而言,分子的运动具有规律性,即在某一时刻,向着任何方向 运动的分子都有,且向着各个方向运动的分子数目近似相等。 (3)大量分子的集体行为具有统计规律。 (1) 气体分子运动的自由性: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。 一、气体分子运动的特点 (2) 单个分子运动的无序性:分子之间频繁地碰撞,每个分子的速度大小和方向频繁地改变。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。 (3) 大量分子运动的规律性:在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 二、分子运动速率分布图像 观察图表,思考一下,0℃和100℃氧气分子的速率有什么特点? + + + + + + + + + =100% + + + + + + + + + =100% 图线与横轴所围面积相等,都等于1! 新课讲授 二、分子运动速率分布图像 根据温度为00C 根据温度为1000C 1、0°C和100°C氧气分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。 2、0°C时,速率在300 400 m/s 的分子最多。 100°C时,速率在400 500 m/s 的分子最多。 3、100°C的氧气,速率大的分子比例较多,其分子的平均速率比0°C的大。 在任意温度下,所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布 当温度升高时,“中间多”这一高峰向速率大的一方移动。 温度越高,分 ... ...