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1.3 分子运动速率分布规律
人教版（2019）高中物理选择性必修三
新课导入
一个小球落入某个狭槽是偶然的
大量的小球落入：
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。
伽尔顿板实验
一、随机性与统计规律
1.必然事件: 在一定条件下，必然出现的事件；
不可能事件：在一定条件下，不可能出现的事件。
2.随机事件：在一定条件下，可能出现、也可能不出现的事件。
一、随机性与统计规律
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 7
2 3 4 5 6 7 8
3 4 5 6 7 8 9
4 5 6 7 8 9 10
5 6 7 8 9 10 11
6 7 8 9 10 11 12
点数和 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
频数 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1
3.统计规律：大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。
(1)个别随机事件的出现具有偶然性;
(2)大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。这就是统计规律。
两个骰子点数和的统计规律：“中间多，两头少”
理想性:
1、气体分子间距离比较大，分子间的作用力很弱
2、除相互碰撞或跟器壁碰撞（弹性碰撞）外，可认为分子不受力而做匀速直线运动，因而气体能充满整个容器空间。
二、气体分子运动的特点
无序性:
1、分子之间频繁地发生碰撞，使每个分子的速度大小和方向频繁地改变
2、分子的运动杂乱无章，气体分子沿各个方向运动的机会（概率）相等。
二、气体分子运动的特点
规律性:
1、分子做无规则运动，速率有大有小，但大量分子的速率却按一定的规律分布：呈现中间多（速率居中的分子数目多）、两头少（速率大或小的分子数目少）
1、分子速率呈现“中间多、两头少”的分布
2、温度升高，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少
3、温度升高时，分子平均速率增大， “中间多”的这一“高峰”向速率大的方向移动
4、图线与横轴所围面积相等，都等于1
三、分子运动速率分布图像
注意：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。
结论:温度越高，分子的热运动越剧烈
三、分子运动速率分布图像
按速率大小划分的区间 各速率区间的分子数占总分子数的百分比
以下
以上
【典例】（多选）根据分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。
依据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是( )
A. 无论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数
B. 温度变化，“中间多、两头少”的分布规律要改变
C. 某一温度下，分子速率都在某一数值附近，离这个数值越远，分子越少
D. 温度增加时，速率小的分子数减少了
ACD
1.关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是( )
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
2.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)表示各速率区间内的分子数占总分子数的百分比，所对应的温度分别为TI、TII、TIII，则( )
A. TⅠ>TⅡ>TⅢ
B. TⅢ>TⅡ>TⅠ
C. TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ
D. TⅠ=TⅡ=TⅢ
B
B
3. （多选）如图所示是氧气分子在0℃和100℃两种不同温度下的速率分布情景图像，下列说法正确的是（　　）
A. 图像①是氧气分子在100℃下的速率分布情景图像
B. 两种温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间多，两头少”的分布规律
C. 随着温度的升高，并不是每一个氧气分子的速率都增大
D. 随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减小
BC
四、气体压强的微观解释
四、气体压强的微观解释
2.气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起。
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。
1.固体、液体的压强由重力引起，p = F/S , p =ρgh
持续均匀的压力
各方向的压强相同
大量雨点对伞的撞击，使伞受到持续的作用力
大量气体分子频繁的作用在器壁单位面积上，产生的平均作用力
单颗钢珠给秤盘的压力很小，作用时间也很短，但是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。
钢珠下落高度越高（钢珠运动速度越大），对秤盘产生了一个的压力越大。
决定气体压强大小的因素
⑴气体分子的密集程度
⑵气体分子的平均动能
【微观角度】
若容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平均作用力也会较大。
若某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力就越大。
即单位体积内气体分子的数目
决定气体压强大小的因素
一定质量的气体，体积不变，温度越高，气体的压强越大；一定质量的气体，温度不变，体积越小，气体的压强越大。
注意：气体压强与大气压强不同
大气压强由重力而产生，随高度增大而减小。
气体压强是由大量分子撞击器壁产生的，大小不随高度而变化。
宏观角度：
①与温度有关：②与体积有关：
气体分子的平均动能
气体分子的密集程度
温度T
体积V
(微观因素)
(宏观因素)
【典例】（多选）下面对气体压强的理解，正确的是( )
A. 在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强
B. 气体压强取决于单位体积内的分子数和气体的温度
C. 单位面积器壁受到大量气体分子碰撞的作用力就是气体对器壁的压强
D. 气体的压强是由于气体分子间的斥力产生的
BC
1.（多选）在某一容积不变的容器中封闭着一定质量的气体，对此气体的压强，下列说法中正确的是( )
A. 气体压强是由重力引起的，容器底部所受的压力等于容器内气体所受的重力
B. 气体压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞引起的
C. 容器以的加速度向下运动时，容器内气体压强不变
D. 由于分子的运动无规则，所以容器内壁各处所受的气体压强相等
BC
2.（多选）如图所示，封闭在汽缸内一定质量的理想气体，如果保持体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( )
A. 气体的密度增大
B. 气体的压强增大
C. 气体分子的平均速率减小
D. 每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
BD
月份 1 2 3 4 5 6
平均气温/℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2
平均大气/105Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.9984
3、下面的表格是某年某地区1-6月份的气温与气压对照表：
根据表数据可知：该年该地区从1月份到6月份（　　）
A. 空气分子无规则热运动剧烈程度呈减小的趋势
B. 6月的任何一个空气分子的无规则热运动的速率一定比它在一月时速率大
C. 单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减少的趋势
D. 单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈增加的趋势
C
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