人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第1章 分子动理论 3.分子运动速率分布规律 (3).pptVIP

解析一定温度下气体分子的碰撞十分频繁,单个分子的运动杂乱无章,但大量分子的运动遵从统计规律,速率很大和速率很小的分子数目相对较少,向各个方向运动的分子数目几乎相等,故C错误,A、B正确;温度升高时,大量分子的平均速率增大,但少量(如10个)分子的平均速率有可能减小,故D正确。对点演练1.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的气体静置足够长时间后,该气体()A.分子的无规则运动停下来B.分子的速度大小均相等C.每个分子的速率保持不变D.分子的密集程度保持不变D解析物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,与放置时间长短无关,故A错误;物体中分子热运动的速率大小不一,且都在不断改变,故B、C错误;由于容器密闭,所以气体体积不变,则分子的密集程度保持不变,故D正确。A角度2分子运动速率分布图像的理解【例题2】一定数量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下的速率分布图如图所示,下列说法正确的是()A.虚线对应分子在100℃的速率分布情形B.虚线对应分子在0℃的速率分布情形C.随着温度的升高,速率小的分子所占的百分比变大D.与低温状态相比,高温时图线与横轴所围的面积大解析随着温度的升高,图像峰值对应的平均速率变大,A正确,B错误;随着温度的升高,分子的平均速率变大,所以速率小的分子所占的百分比变小,C错误;低温状态和高温状态时图像与横轴所围面积相等,D错误。对点演练2.(2024辽宁铁岭高二期末)我们知道,气体分子的运动是无规则的,每个分子运动的速率一般是不同的,但大量分子的速率分布却遵从一定的统计规律。如图是某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线,两条曲线分别对应的温度T1和T2的大小关系是()A.T1T2B.T1T2C.T1=T2 D.无法确定A解析由不同温度下的分子速率分布曲线可知,分子速率呈现“中间多,两头少”的统计规律,温度高则速率大的分子所占的百分比变大,所以有T1T2,选项A正确。探究点二气体压强的微观解释导学探究如图所示,下暴雨时,我们会感觉伞面受到很大的压力,这个压力是怎么产生的?由此猜想气体压强产生的原因。提示虽然雨点是一滴一滴地打在伞上,但是大量密集雨点的撞击,使伞面受到持续的压力。气体压强就是由大量做无规则运动的气体分子频繁撞击容器壁,对容器壁产生持续的压力而产生的。知识归纳1.气体压强的产生单个分子碰撞器壁的作用力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就会对器壁产生持续、均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。2.决定气体压强大小的因素(1)微观因素①气体分子的数密度:气体分子的数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多,气体压强就越大。②气体分子的平均速率:气体的温度越高,气体分子的平均速率就越大,每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的作用力就越大;从另一方面讲,分子的平均速率越大,在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多,累计作用力就越大,气体压强就越大。(2)宏观因素①与温度有关:温度越高(其他条件不变),气体的压强越大。②与体积有关:体积越小(其他条件不变),气体的压强越大。3.气体压强与大气压强的区别与联系比较项气体压强大气压强区别①密闭容器内的气体由自身重力产生的压强极小,可忽略不计,故气体压强由气体分子碰撞器壁产生②大小由气体分子的数密度和平均速率决定,与地球的引力无关③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的①由于空气受到地球引力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强。如果没有地球引力作用,地球表面就没有大气,从而也不会有大气压强②地面大气压强的值与地球表面积的乘积,近似等于地球大气层所受的重力值③大气压强最终也是通过分子碰撞对放入其中的物体产生压强联系两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的典例剖析【例题3】(2024江西永新中学高二期中)虽然单个粒子撞击在一个巨大物体上的力是局部而短暂的脉冲,但大量粒子频繁撞击在物体上产生的平均效果是个均匀而持续的压力。为简化问题,我们设粒子流中每个粒子的速度都与物体的壁面垂直,并且速率也一样,皆为v。此外,设每个粒子的质量为m,数密度(即单位体积内的粒子数)为n。求下列两种情况下壁面受到的压强。(1)粒子完全射入壁面;(2)粒子等速率弹回。答案(1)nmv2(2)2nmv2解析(1)设粒子撞击到面积为S的壁面上,则在Δt时间内撞击到壁面上的粒子的个数N=nvΔtS,因此粒子的总质量为m0=mN=mnvΔtS,取粒子速度v的方向为正方向