第一章：第3節(jié)分子運(yùn)動分布規(guī)律高中物理選擇性必修第三冊制作：陳慶威目錄CONTENT高中物理選擇性必修第三冊氣體分子的運(yùn)動特點(diǎn)分子運(yùn)動速率分布圖像氣體壓強(qiáng)的微觀解釋鞏固提升問題？01.高中物理選擇性必修第三冊

伽爾頓板：一塊豎直木板的上部規(guī)則地釘上鐵釘，下部用豎直隔板隔成等寬的狹槽，從頂部中央的漏斗形入口處可以投入小球，板前覆蓋玻璃使小球不致落到槽外?！静乱徊隆?.將一個(gè)小球從入口處投入，在下落過程中將與鐵釘發(fā)生多次碰撞，最后會落入哪個(gè)槽中？2.將許多小球從入口處投入，結(jié)果會怎樣？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象03.高中物理選擇性必修第三冊

從頂部入口投入一個(gè)小球時(shí)，小球落入某個(gè)狹槽是偶然的。

如果投入大量的小球，就可以看到，最后落入各狹槽的小球數(shù)目是不相等的?？拷肟诘莫M槽內(nèi)的小球數(shù)目多，遠(yuǎn)離入口的狹槽內(nèi)小球的數(shù)目少。實(shí)驗(yàn)結(jié)論04.高中物理選擇性必修第三冊在一定條件下，若某事件必然出現(xiàn)，這個(gè)事件叫作必然事件

；若某事件不可能出現(xiàn)，這個(gè)事件叫作不可能事件。若在一定條件下某事件可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)，這個(gè)事件叫作隨機(jī)事件。大量隨機(jī)事件的整體往往會表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，這種規(guī)律就叫作統(tǒng)計(jì)規(guī)律（statisticalregularity）。氣體分子的運(yùn)動特點(diǎn)第一部分氣體分子的微觀模型01.高中物理選擇性必修第三冊我們可以認(rèn)為，液體的分子是一個(gè)挨著一個(gè)地排列的。液體變?yōu)闅怏w后，體積要增大上千倍，可見，氣體分子間距離大約是分子直徑的10倍左右。分子的大小相對分子間的空隙來說很小，所以，可以把氣體分子視為質(zhì)點(diǎn)。氣體分子的運(yùn)動特點(diǎn)02.高中物理選擇性必修第三冊1.

氣體分子運(yùn)動的自由性：由于氣體分子間距離比較大，分子間的作用力很弱，通常認(rèn)為，氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做勻速直線運(yùn)動，氣體充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間。高中物理選擇性必修第三冊氣體分子的運(yùn)動特點(diǎn)03.2.單個(gè)分子運(yùn)動的無序性：分子之間頻繁地碰撞，每個(gè)分子的速度大小和方向頻繁地改變。分子的運(yùn)動雜亂無章，在某一時(shí)刻，向著任何一個(gè)方向運(yùn)動的分子都有。3.大量分子運(yùn)動的規(guī)律性：在任一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運(yùn)動的分子數(shù)是均等的。分子運(yùn)動速率的分布圖像第二部分氧氣分子的速率分布01.高中物理選擇性必修第三冊下表是氧氣分子在0°C和100°C兩種不同情況下的速率分布情況。盡管大量氣體分子做無規(guī)則運(yùn)動,速率有大有小,但分子的速率卻是按一定的規(guī)律分布高中物理選擇性必修第三冊1.分子速率呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布。2.溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增加，速率小的分子數(shù)減少，即

溫度越高，分子的熱運(yùn)動越劇烈。3.溫度升高時(shí)，“中間多”的這一“高峰”向速率大的方向移動，即溫度升高，氣體分子的平均速率變大。氧氣分子的速率分布圖像02.氣體壓強(qiáng)的微觀解釋第三部分高中物理選擇性必修第三冊氣體壓強(qiáng)的微觀解釋01.選擇一個(gè)與器壁發(fā)生正碰的氣體分子為研究對象從分子動理論的觀點(diǎn)來看，氣體對容器的壓強(qiáng)源于氣體分子的熱運(yùn)動，當(dāng)它們飛到器壁時(shí)，就會跟器壁發(fā)生碰撞（可視為彈性碰撞），就是這個(gè)撞擊對器壁產(chǎn)生了作用力，從而產(chǎn)生了壓強(qiáng)。FΔt=

-mv-mv=

-2mvFF’模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理02.高中物理選擇性必修第三冊一顆鋼珠對秤盤的壓力很小，作用時(shí)間也很短一顆鋼珠大量鋼珠單個(gè)分子對容器壁的撞擊是間斷的、不均勻的。大量的鋼珠對秤盤的頻繁碰撞，就對秤盤產(chǎn)生了一個(gè)持續(xù)的、均勻的壓力大量分子對容器壁的作用就表現(xiàn)為連續(xù)的和均勻的。類比類比決定氣體壓強(qiáng)大小的因素03.高中物理選擇性必修第三冊①

氣體分子的密集程度：氣體分子的密集程度越大，在單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就越多，氣體壓強(qiáng)就越大。②

氣體分子的平均動能：氣體的溫度越高，氣體分子的平均動能越大，氣體分子與器壁碰撞產(chǎn)生的作用力越大。1.微觀角度決定氣體壓強(qiáng)大小的因素04.高中物理選擇性必修第三冊氣體壓強(qiáng)P的大小與氣體的

體積V和

溫度T都有關(guān)！2.宏觀角度②

氣體溫度T：氣體分子的平均動能越大，氣體溫度越高，氣體壓強(qiáng)就越大。①

氣體體積V：氣體分子的密集程度越大，氣體體積越小，

氣體壓強(qiáng)就越大?？偨Y(jié)提升第四部分課堂小結(jié)高中物理選擇性必修第三冊分子運(yùn)動速率分布規(guī)律微觀角度宏觀角度氣體壓強(qiáng)微觀解釋運(yùn)動的自由性運(yùn)動的無序性大量分子運(yùn)動的規(guī)律性氣體分子運(yùn)動特點(diǎn)氣體分子運(yùn)動特點(diǎn)溫度升高時(shí)，“中間多”的這一“高峰”向速率大的方向移動，即溫度升高，氣體分子的平均速率變大。分子速率分布圖像密集程度平均動能體積溫度例題1例題精選01.【參考答案】ABD高中物理選擇性必修第三冊

（多選）對于氣體分子的運(yùn)動,下列說法正確的是（

）A．一定溫度下氣體分子的碰撞十分頻繁,同一時(shí)刻,氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動的機(jī)會（概率）相等B．一定溫度下氣體分子的速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子數(shù)目相對較少C．一定溫度下氣體分子做雜亂無章的運(yùn)動,可能會出現(xiàn)某一時(shí)刻所有分子都朝同一方向運(yùn)動的情況D．當(dāng)溫度升高時(shí),其中某10個(gè)分子的平均速率可能減小解析例題解析02.高中物理選擇性必修第三冊

【解析】ABC．一定溫度下氣體分子碰撞十分頻繁，單個(gè)分子運(yùn)動雜亂無章，但大量分子的運(yùn)動遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，速率大和速率小的分子數(shù)目相對較少，向各個(gè)方向運(yùn)動的分子數(shù)目相等，C錯(cuò)誤AB正確；D．溫度升高時(shí)，大量分子的平均速率增大，但少量（如10個(gè)）分子的平均速率有可能減小，D正確。故選ABD。例題2例題精選03.【參考答案】BC高中物理選擇性必修第三冊

（多選）一定質(zhì)量的某種理想氣體，在不同溫度下的氣體熱運(yùn)動速率的統(tǒng)計(jì)分布圖如圖所示。下列說法正確的是（）A．溫度升高，圖像的極值變大B．溫度升高，圖像的極大值點(diǎn)變大C．兩圖像與橫軸圍成的面積相等D．溫度升高時(shí)每個(gè)分子的動能都增大解析例題解析04.高中物理選擇性必修第三冊【解析】AB．根據(jù)圖像可知，溫度升高，速率大的分子所占比重較大，圖像變得“腰粗”，則圖像的最高點(diǎn)降低，圖像的極值變小，圖像的最高點(diǎn)的橫坐標(biāo)增大，圖像的極大值點(diǎn)變大，故A錯(cuò)誤，B正確；C．溫度升高時(shí)兩圖像與橫軸圍成的面積相等，總等于1，故C正確；D．溫度升高時(shí)分子的平均動能增大但不是每個(gè)分子的動能都變大，故D錯(cuò)誤；故選BC。例題3例題精選05.【參考答案】BC高中物理選擇性必修第三冊

（多選）一定質(zhì)量的理想氣體，在體積不變的情況下，溫度升高，壓強(qiáng)增大的原因是（）A．溫度升高后，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多B．溫度升高后，氣體分子的平均動能變大C．溫度升高后，分子撞擊器壁的平均作用力增大D．溫度升高后，單位時(shí)間內(nèi)撞擊到單位面積器壁上的分子數(shù)不變解析例題解析06.高中物理選擇性必修第三冊

【解析】一定質(zhì)量的理想氣體，在體積不變的情況下，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動能變大，平均速率變大，則分子撞擊器壁的平均作用力增大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊到單位面積器壁上的分子數(shù)也會增加，使得氣體壓強(qiáng)增大。故選BC。例題4例題精選07.高中物理選擇性必修第三冊

(1)如圖甲所示，密閉容器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子間的斥力產(chǎn)生的嗎？(2)把一顆豆粒拿到臺秤上方約10cm的位置，放手后使它落在秤盤上，觀察秤的指針的擺動情況如圖乙所示，再從相同高度把100?；蚋嗟亩沽＿B續(xù)地倒在秤盤上，觀察指針的擺動情況，使這些豆粒從更高的位置落在秤盤上，觀察指針的擺動情況。用豆