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课件网) 2020 高中物理竞赛 热学 山大附中物理竞赛教研组 编 （含物理竞赛真题练习） 4 [伽尔顿板实验] 粒子数按空间 位置X 分布曲线 粒子落入其中一 格是一个偶然事件， 大量粒子在空间的 分布服从统计规律。 麦克斯韦速率分布律的实验验证 金属 蒸汽 方向选择 速率选择器 屏 只有满足此条件的分子才能同时通过两缝。 二、分子速率分布的测定———斯特恩实验 分 子 实 速 验 率 数 分 据 布 的 1859年麦克 斯韦从理论上 得到速率分布 定律。 1920年斯特 恩从实验上证 实了速率分布 定律。 例 20个质点的速率如下： 2个具有速率v0, 3个具有速率2v0, 5个具有速率3v0, 4个具有速率4v0, 3个具有速率5v0, 2个具有速率6v0, 1个具有速率7v0。 试计算: (1)平均速率； (2)方均根速率； (3)最概然速率。 解： (2)平均平动动能 例 计算在300K温度下，氢、氧和水银蒸汽分子的方均根速率和平均平动动能。（苏州中学竞赛班讲义） 解: T高 T低 T高,vp大 vp小 T低,vp小 vp大 所以曲线1温度低, 曲线2温度高. 同理,T相同的不同气体(例如氢气和氧气) Mmol小,vp大 曲线1是氧气,曲线2 是氢气. Mmol大, vp小 vp小 vp大 1 2 f(v) f(vp3) v vp f(vp1) f(vp2) T1 T3 T2 温度越高，速率大的分子数越多 不要问速率刚好等于某一值的分子数多少，没有意义. 例 设N个粒子的系统的速率分布函数为： (1)画出分布函数图； (2)用N和V定出常量K； (3)用V表示出算术平均速率和方均根速率。 （湖南师大附中竞赛模拟） (3) 解：(1)分布函数如图 THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
