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课件网) §1.3 分子运动速率分布规律 一.随机事件与统计规律 1.随机性 必然事件：在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫作必然事件 不可能事件：若某事件不可能出现，这个事件叫作不可能事件 随机事件：若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫作随机（偶然）事件 2.统计规律 大量随机事件的整体往往会表现出一定的规律性，这种规律就叫作统计规律 伽尔顿板的实验中，单个小球落入某个狭槽是偶然的，大量的小球落入各狭槽的分布情况遵从一定的规律 拓展：讨论生活中哪些问题的研究需要应用统计规律 热现象与大量分子热运动的统计规律有关。要研究气体的热现象，就要了解气体分子运动的特点。 1.运动的自由性：气体分子间距离较大，分子间的相互作用 力很弱可忽略不计，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，故气体能充满它 能达到的整个空间（如图）。 2.运动的无序性：虽然气体分子间距较大，但分子的数密度 （n：单位体积的分子数目）仍然十分巨大，分子之间频繁碰撞，分子的速度频繁改变，分子的运动杂乱无章。 3.运动的规律性：在某一时刻向各个方向运动的分子都有，但向各个方向运动的分子数目几乎相等。（这里说的数目相等，是针对大量分子而言的，实际数目会有微小的差别，由于分子数极多，其差别完全可以忽略） 二.气体分子运动的特点 三.分子运动速率分布图像 1.速率大小：分子做无规则运动，速率有大有小，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒 2.分布规律：大量分子的速率按一定的规律分布，即“中间多、两头少”的规律 三.分子运动速率分布图像 虽然不同温度下氧气分子的速 率都呈“中间多、两头少”的 分布，但各速 率 区 间 所占分 子总数的百分比是 不 同的： 即温度升高，高速率分子比例 增加，低速率分子比例减小， 峰值右移。 3.结论：温度越高，分子的热运动越剧烈。 注意： ①温度越高，分子的平均速率越大（并非每个分子的运动速率都增大了） ②温度升高，分子的平均动能增加，温度是做分子热运动平均动能的标志 例1.体积都是1L的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是0℃，另一个容器的温度是100℃。请说明：这两个容器中关于氧分子运动速率分布的特点有哪些相同？有哪些不同？ 答：本题考查分子在不同温度下的运动速率 特点。 相同点：(1)氧分子都在做无规则的热运动， 运动速率有快有慢。(2)氧分子速率都呈"中间 多、两头少"的分布。 不同点：(1)氧分子在两个温度下具有最大比 例的速度区间是不同的，0℃时速率在300~400m/ s 的分子最多，100℃时速率在400~500m/ s 的分子最多；(2)氧分子在两个温度下各速率区间的占有比例也不同，100 ℃的氧气，速率大的分子比例较多，分子平均速率比0℃的大。 如图甲，某时刻一气体分子以速度大小v与器壁发生弹性碰撞，设作用时间为Δt，求气体分子对器壁的作用力。 F 四.气体压强的微观解释 1.气体压强的产生原因：大量气体分子频繁不断撞击容器壁产生的 2.气体压强的决定因素： 微观上 宏观上 分子数密度n 气体体积V 分子平均速率(分子平均动能) 气体温度T 例2.从宏观上看，一定质量的气体体积不变仅温度升高或温度不变仅体积减小都会使压强增大。从微观上看，这两种情况有没有区别？ 统计物理应用前景 课堂小结及板书设计 1.“两头小、中间大” 2.温度升高，热运动平均速率增大 3.滥度是大量分子热运动剧烈程度的标志 分子热运动速率分布规律 一、气体分子运动特点 1.分子间作用力忽略不计 2.分子视为质点，分子间的碰撞视为弹性碰撞 3.向各个方向运动的气体分子数相等(各向同性) 二、气体速率分布 三、气体压强 ... ...
