【高中物理】分子运动速率分布规律课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第一章分子动理论第3节分子运动速率分布规律

伽尔顿板：一块竖直木板的上部规则地钉上铁钉，下部用竖直隔板隔成等宽的狭槽，从顶部中央的漏斗形入口处可以投入小球，板前覆盖玻璃使小球不致落到槽外。伽尔顿板【猜一猜】1.将一个小球从入口处投入，在下落过程中将与铁钉发生多次碰撞，最后会落入哪个槽中？2.将许多小球从入口处投入，结果会怎样？

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。若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫作随机事件。【实验启示】

个别随机事件的出现有其偶然性；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。

一、气体分子运动的特点

物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律。气体分子的微观模型：

气体分子间距大（约为分子直径的10倍），分子力小（可忽略），气体分子可看做没有相互作用力的质点。

一、气体分子运动的特点(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。(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【思考】下表是氧气在0℃和100℃时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比，试分析分子运动速率与温度的关系。

二、分子运动速率分布图像1、分子速率呈现“中间多、两头少”的分布。2、温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少，即

温度越高，分子的热运动越剧烈。3、温度升高时，“中间多”的这一“高峰”向速率大的方向移动，即温度升高，气体分子的平均速率变大。【特别提醒】大量分子运动是“集体行为”，具有规律性，遵守统计规律。单个或少量分子的运动是“个性行为”，具有不确定性。即温度升高，气体分子的平均速率变大，但是具体到某一个气体分子，其速率可能变大也可能变小，无法确定。

三、气体压强的微观解释1.气体压强的形成原因：大量气体分子不断撞击器壁引起的大量气体分子碰撞器壁，产生持续的压力，单位面积上受到的压力就是压强。一颗钢珠对秤盘的压力很小，作用时间也很短一颗钢珠大量钢珠单个分子对容器壁的撞击是间断的、不均匀的。大量的钢珠对秤盘的频繁碰撞，就对秤盘产生了一个持续的、均匀的压力大量分子对容器壁的作用就表现为连续的和均匀的。类比类比2.影响气体压强大小的微观解释选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象气体分子受到的作用力为根据牛顿第三定律，器壁受到的作用力为若容器中气体分子的平均速率越大，气体分子的数密度越大，单位面积容器壁上受到的平均作用力也会越大，压强就越大。①

气体分子的密集程度：气体分子的密集程度越大，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

气体分子的平均动能：气体的温度越高，气体分子的平均动能越大，气体分子与器壁碰撞产生的作用力越大。（1）微观角度3.决定气体压强大小的因素气体压强P的大小与气体的

体积V

和

温度T

都有关！气体分子的平均动能越大，气体温度越高，气体压强就越大。气体分子的密集程度越大，

气体体积越小，

气体压强就越大。（2）宏观角度①

气体体积V②

气体温度T1．有关气体压强，下列说法正确的是(

B)A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B．气体分子的平均速率增大，则气体的压强有可能减小C．气体分子的数密度增大，则气体的压强一定增大D．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大2、一定质量的气体在温度不变的情况下，当气体的体积变化时，下列各量中发生变化的是(

B)A．分子的平均速率B．单位体积内的分子数C．所有分子的速率D．分子总数3．(多选)下列说法正确的是(

CD)A．气体分子间距离很大，因此，气体分子间只存在分子引力，不存在分子斥力B．在一定温度下，每个气体分子对器壁碰撞时，对器壁的冲击力大小都相等C．温度升高，气体的压强不一定增大D．气体分子间除相互碰撞外，相互作用很小B4、(多选)大量气体分子运动的特点是(ABC

)A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里自由移动B．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C．分子沿各方向运动的机会相等D．分子的速率分布毫无规律5、某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中

f(v)表示

v

处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则(

B

)A．TⅠ>TⅡ>TⅢ

B．TⅢ>TⅡ>TⅠC．TⅡ>TⅠ，TⅡ>T