高中物理 第2章 气体 1 初识分子热运动的统计规律教师用书 教科版选修3-3-教科版高二选修3-3物理学案VIP免费

初识分子热运动的统计规律学习目标知识脉络1.初步了解什么是“统计规律”.2.知道气体分子运动的特点．(重点)3.知道气体分子运动速率分布规律．(重点)统计规律、分子运动速率分布[先填空]1．大量对象组成的整体所遵循的规律称为统计规律．2．对大量分子的整体来说，在任一时刻分子沿各个方向运动的机会是均等的．3．气体分子速率分布规律(1)图像(如图211所示)图211(2)规律在一定温度下，不管个别分子怎样运动，气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律．当温度升高时，该分布规律不变，气体分子的速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动．[再判断]1．气体的温度升高时，所有气体分子的速率都增大．(×)2．某一时刻气体分子向任意一个方向运动的分子数目近似相等．(√)3．某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化．(×)[后思考]气体分子运动的统计规律有几个特点？【提示】(1)气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等．(2)大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)、两头少(速率大或小的分子数目少)的规律．1．气体分子可以在空间自由移动而充满它所能到达的任何空间．2．气体分子间频繁发生碰撞一个空气分子在1s内与其他分子的碰撞达6.5亿次之多，分子的频繁碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子杂乱无章地做无规则运动．13．某时刻，气体分子沿各个方向运动的机会相同．某时刻，沿任何方向运动的分子都有，且沿各个方向运动的分子数目是相等的．1．关于气体分子的运动情况，下列说法中不正确的是()【导学号：74320021】A．某一时刻具有某一速率的分子数目是相等的B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C．某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化D．分子的速率分布毫无规律E．每个分子速率一般都不相等，速率很大或速率很小的分子数目都很少【解析】具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两头少”的统计规律分布，故A、D项错误，E正确．由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己的运动情况，因此在某一时刻，一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，故B项正确．某一温度下，每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故C项错误．【答案】ACD2．对于气体分子的运动，下列说法正确的是()A．一定温度下某理想气体分子的碰撞十分频繁，同一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等B．一定温度下某理想气体的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少C．一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况D．一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减小E．一定温度下每个分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的【解析】一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁，单个分子运动杂乱无章，速率不等，但大量分子的运动遵从统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目相等，C错，A、B对；温度升高时，大量分子平均动能增大，但个别或少量(如10个)分子的平均动能有可能减小，D对，E错．【答案】ABD3．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图212所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度为TⅠ、TⅡ、TⅢ，他们的大小关系为__________．图212【解析】温度越高、分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，故分子平均速率越大，温度越高，速率大的分子所占比例越多，气体分子速率“中间多”的部分在f(v)v图像上向右移动．所以由图中可看出TⅢ＞TⅡ＞TⅠ.【答案】TⅠ