分子运动速率分布规律高二下学期物理人教版选择性必修第三册

1.3分子运动速率分布规律通过“伽尔顿板”实验，理解随机性与统计规律。01定性分析气体分子的运动，归纳气体分子运动的特点。02分析氧气分子运动速率分布图表，概述其统计规律并说出物理意义。（重点）03模拟气体压强的实验，从微观角度解释气体压强成因。（难点）04【学习目标】【温故知新】1.分子动理论基本内容：a.物体由大量分子组成b.分子在永不停息的无规则运动c.分子之间存在着相互作用力对于大量分子的整体而言，他们的运动是否有规律性？新课导入伽尔顿板实验规则地钉有铁钉竖直隔板隔成等宽的狭槽投入口伽尔顿板：投入单个小球，落入哪个狭槽？那投入大量小球时，分布是否有一定的规律？问：1234在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫作必然事件。必然事件若某事件不可能出现，这个事件叫作不可能事件。不可能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。随机事件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。统计规律随机事件与统计规律伽尔顿板的实验中，单个小球落入某个狭槽是不确定的。

大量的小球落入各狭槽的分布情况遵从一定的规律性。实验启示大量分子的热运动也服从统计规律分子热运动是无规则的，每个分子的运动都具有不确定性。但物体是由大量分子组成的，因而物体的热现象的宏观特性也必定遵循一定的统计规律。

气体分子的热运动有什么特点呢？气体分子间距离大约是分子直径的10倍，研究分子运动时，构建怎样的分子模型？分子间的作用力有什么特点？根据气体分子的受力特点，气体分子怎样运动？分子数密度仍十分巨大，频繁碰撞，每个分子怎么运动？大量分子运动有什么统计规律？活动一：气体分子运动的特点3分钟自学教材P10.11，总结下列问题通常认为，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。频繁碰撞，每个分子的速度大小和方向频繁改变，运动杂乱无章。质点

分子间距大，分子力较弱，可以忽略大量分子而言，有统计规律，某时刻向任一方向运动的分子数几乎相等。1.不同速率区间的分子数占比的分布有什么统计规律？2.温度不变，每个分子的速率都相同吗？温度升高，每个分子的速率都增加吗？3.将0℃和100℃相比，具有最大占比的速率区间分别是多少？通过对比有何发现？4.温度升高，低速分子数占比、高速分子数占比如何变化？5.温度升高，大量分子的平均速率如何变？活动二：分子运动速率分布图像中间多、两头少不相同；否300~400m/s；400~500m/s；减少；增多增大直观反映了分子热运动的哪个特点？温度越高，分子热运动越剧烈峰值右移5分钟自学教材P11内容，分析讨论下列问题：气体分子运动与器壁发生碰撞，这个撞击就会对器壁产生作用力。根据牛顿第三定律，器壁受到的作用力为方向向右选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象，取向右为正气体分子受到的作用力为方向向左F以单个气体分子为研究对象，碰撞前后的动量大小为mv，方向相反（视为弹性碰撞），器壁受到的作用力为多少？雨点是一滴一滴地打在伞上，但是大量密集雨点的频繁撞击，会使伞受到持续的作用力。类比思考演示实验2分子撞击是不连续的，为什么器壁受到的作用力却是均匀不变的?实验2：模拟气体压强产生的机理类似于一个分子撞击容器壁的过程模拟大量的气体分子频繁的撞击容器壁，产生压力的过程一颗珠子多颗珠子观察电子秤的示数特点：a.单颗珠子给秤盘的压力很小，作用时间很短。b.但，大量的珠子对秤盘的频繁碰撞，对秤产生了一个持续且稳定的压力。1.从微观角度看，气体压强大小与哪些因素有关？微观通过模拟实验2：大量分子对器壁总的作用力表现为持续的和稳定的。活动三：气体压强的微观解释结合演示实验、教材13页及课后题1，思考并回答问题：2.从宏观角度看，气体压强大小与哪些因素有关？宏观器壁单位面积上受到的作用力，就是气体的压强。气体压强的产生原因：大量气体分子频繁不断地撞击容器壁。气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。分子数密度n（单位体积内的分子数）分子平均速率(分子平均动能)气体体积V气体温度T分子运动速率分布规律气体分子运动特点运动的自由性运动的无序性大量分子运动的规律性分子速率分布图像中间多两头少气体压强微观解释微观角度数密度平均速率宏观角度体积V温度T课堂总结了解气体压强的影响因素有利于实际应用，科学漫步：

列举利用气体压强的工具，并简略分析其工作原理。1、(多选)气体分子运动的特点是（

）

A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，还可在空间内自由移动；

B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的运动

C.分子沿各方向运动的机会均等

D.某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动小试牛刀ABC小试牛刀

2、(多选)如图，是氧气分子在不同温度下的速率分布规律图,横坐标

表示分子速率v,纵坐标表示速率v对应的分子数百分率,图线1、2

对应的温度分别为t1、t2,可知（

）

A.温度t1低于温度t2

B.图线中的峰值对应的横坐标数值为氧气分子平均速率

C.随着温度升高，每一个氧气分子的速率都增大

D.温度升高，氧气分子中速率小于400m/s

的分子所占的比例减小AD小试牛刀3、下列关于气体的说法中，正确的是（）A.由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等B.气体的温度升高时，气体的压强一定增大C.一定质量的理想气体，保持体积不变时，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大D.气体的分子数越多，气体的压强就越大C第3节分子运动速