教科版高中物理选修33课件2初识分子热运动的统计规律课件.pptx

1、第二章 气体一、初识分子热运动的统计规律教育科学出版社 高二|选修3-3 学习目标：1.了解统计规律的定义及应用方法。2.掌握气体运动特点（本节重点）。3.了解气体分子运动速率分布规律（本节重点）。图中热气球在其中热空气的作用下，升上天空。一、统计规律核衰变的规律考试成绩的规律统计规律：从上面两个图（核衰变规律和成绩规律），我们可以看出似乎大量数据组成的整体符合一定的规律中等水平的总是占大多数，而高水平或者低水平的数据都占的比例很小。这其中必然存在一定的规律，那么这个规律如何来验证呢？下面，我们将做一个实验。1.1统计规律伽尔顿钉板实验 从左图的实验中，我们可以看出小球落入哪一个槽是一种随机事

2、件。但是只要入口位置不变且小球数目足够多、数目不变，多次实验的结果都是接近的。也就是说大量对象（小球）的运动作为一个整体是具有确定的规律性的，这种大量对象组成的整体所遵循的规律称为统计规律。统计规律特点：统计规律研究大量的对象，如果研究对象较少，实验规律会有偏差。对大量分子的整体来说，在任何一时刻分子沿各个方向运动的机会是均等的。二、分子运动速率分布了解分子运动速率分布之前，我们先了解下气体分子的运动状态：气体中的分子比较稀疏，但是单位体积中的分子数相当多。大量分子永不停息地做无规则运动，致使分子之间不断发生碰撞，在标准状态下，一个空气分子在1s内与其他分子可以碰撞一亿次。频繁的碰撞使每个分子

3、运动速度的大小和方向频繁的发生改变，因此气体分子的运动是随机的，也是十分混乱的。我们猜测分子运动速率的分布是不是也和伽尔顿钉板实验的规律一样呢？分子运动速率分布是不是也符合统计规律呢？氧气分子速率分布表格及分布直方图分子运动速率分布特点：由上面连个图得知，分子的运动速率分布也符合统计规律：大量气体分子做无规则运动，它们的速率虽然有大有小，但是大多数分子的速率在某个数值附近；离开这个数值越远，分子数越少。表现出来“两头少”，“中间多”的分布规律 分子沿各个方向运动的几率相等。分子运动速率分布与温度的关系：T1T2 由图可以看出，气体的温度越高，速率大的分子所占的比例越大，曲线峰值向速率大的方向移

4、动。因此，温度越高，分子无规则运动越剧烈。随堂练习1：判断 1.气体温度升高时，所有气体分子速率都升高。（）2.某一时刻气体分子向任意方向运动的分子数目大致一样。（）3.温度改变时，大多数分子速率不会发生改变。（）正确错误错误练习1解析：1.气体温度升高时，分子的平均动能（速率）升高，并不是所有分子的速率都增加，所以错误。2.某一时刻气体分子向任意方向运动是随机的，因次，当大量分子运动时，任意方向的分子数目大致一样，所以正确。3.当温度增加时，速率大的分子所占比例增加，温度减小时，速率大的分子所占比例减小，所以错误。随堂练习2：关于气体分子的运动情况，下列说法正确的是（）A.某一时刻某一速率的分子数目是相同的。B.某一时刻一个分子的速度和方向是偶然的。C.某一温度下，大多数分子的速率不会发生变化。D.分子速率分布毫无规律。E.每个分子的速率一般都不相同，太大的和太小的都不会太多。BE练习2解析：具有某一速率的分子数目并不是相同的，呈现”两头少，中间多的规律“，所以 AD错误，E正确。分子运动符合统计规律，运动方向是随机的，一个分子在某时刻速度和运动方向都是偶然的，所以B正确。某一温度下，只是分子的平均速率不变，但是每个分子的速率都时刻在发生变化，所以C错误。