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1.3 分子运动速率分布规律
人教版（2019）物理选择性必修第三册 第一章 分子动理论
分子的运动是无规则的，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是由大量分子的集体行为决定的。
所以看起来无规则的分子热运动，也必定是有一定的规律的——统计规律。
伽尔顿板实验演示
1.个别事件的出现有其偶然性
2.大量随机事件的整体会表现出一定的规律——统计规律
（1）气体间的距离较大，分子间相互作用力十分微弱，可认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用而做匀速直线运动，所以一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。
（2）气体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，从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
一、气体分子运动的特点
尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布。
一、气体分子运动的特点
1、在某一时刻，物体内既有速率大的分子，也有速率小的分子。
2、分子的运动速率指的是分子的平均速率，大多数分子的速率和平均速率相差很小。
3、两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的。
4、分子速率呈现“中间多、两头少”的分布。
5、温度升高，大量分子的平均速率在增大，“中间多”的分子速率值在增大。
6、分子的平均速率与物体的温度有关，即温度越高，分子的热运动越剧烈。
尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布。
1.氧气分子的速率分布图象特点：
“中间多、两头少”
2.温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少
3.微观意义：温度是分子平均动能的标志。温度越高，分子平均动能越大。
一、气体分子运动的特点
二、分子运动速率分布图像
1．一定温度下，分子的速率呈“中间多、两头少”的分布；温度越高，速率大的分子比例越多，分子的平均速率越大。
2．温度越高，分子的热运动越剧烈。
温度是分子平均动能的标志。
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的结果。
mv
-mv
由动量定理
FΔt=-mv-mv=-2mv
气体分子受力
牛顿第三定律器壁受力
2．气体压强的决定因素
气体分子的平均速率
气体分子的密度
气体的温度T
体积V
微观上
宏观上
1.下列说法正确的是(　　)
A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力
C.气体分子热运动的平均速率减小,气体的压强一定减小
D.单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大
A
课堂练习
2.(多选)对于气体分子的运动,下列说法正确的是(　　)
A.一定温度下气体的分子的碰撞虽然十分频繁,但同一时刻,每个分子的速率都相等
B.一定温度下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.当温度升高时,气体中某10个分子的平均速率可能减小
BD
3.关于气体分子的运动情况,下列说法中正确的是(　　)
A.某一时刻具有任意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
B
4.如图所示，氧气在0℃和100℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系。下列说法中正确的是（　　）
A．甲为0℃时情况，速率大的分子比例比100℃时少
B．乙为0℃时情况，速率大的分子比例比100℃时少
C．甲为100℃时情况，速率小的分子比例比0℃时多
D．乙为100℃时情况，速率小的分子比例比0℃时多
A
5.研究热现象时，有意义的是（　　）
A．一个分子的动能
B．速率大的分子的动能
C．速度小的分子的动能
D．所有分子的动能的平均值
D
6.(分子运动统计规律)(多选)在研究热现象时,我们采用统计方法。这是因为(　　)
A.每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的
B.个别分子的运动不具有规律性
C.在一定温度下,大量分子的速率分布也随时间而变化
D.大量随机事件的整体会表现出一定的规律性
解析：大量分子运动的速率分布是有规律的,可以用统计方法,而个别分子的运动速率瞬息万变,没有规律,故选项B、D正确。
BD
7.(分子运动特点)(多选)大量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,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
解析：因气体分子间距离较大,分子力弱到可以忽略,分子除碰撞外不考虑其他作用,故可在空间里自由移动,A正确。分子间频繁的碰撞使分子的运动杂乱无章,且向各方向运动的机会均等,B、C正确。气体分子速率按“中间多、两头少”规律分布,D错误。
ABC
8.(温度对分子速率的影响)下列关于气体分子运动的特点,说法正确的是
(　　)
A.气体分子运动的平均速率与温度有关
B.当温度升高时,气体分子的速率分布不再遵循“中间多、两头少”的统计规律
C.气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D.气体分子的平均速度随温度升高而增大
解析：气体分子的运动与温度有关,温度升高时,平均速率变大,但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律,A对、B错。分子运动无规则,而且牛顿运动定律是宏观定律,不能用它来求微观分子的运动速率,C错。大量分子向各个方向运动的概率相等,所以稳定时,平均速度几乎为零,与温度无关,D错。
A
9.(气体压强的微观解释)决定气体压强大小的因素是(　　)
A.气体的体积和气体的密度
B.气体的质量和气体的种类
C.气体分子的数密度和气体分子运动速率
D.气体分子质量和气体分子的速度
解析：决定气体压强大小的微观因素是分子密集程度和分子平均速率,宏观上体现在体积和温度上。
C
一、气体分子运动的特点
1.气体分子可以充满任何容器
2.从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
“中间多、两头少”
二、分子运动速率分布
1.气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。
2.影响气体压强的两个因素：
——温度
——体积
三、气体压强的微观解释
气体分子的平均动能
气体分子的密集程度
课堂小结
知识归纳
气体分子向各个方向运动几率相同
气体分子速率
分布呈“中间多、两头少”的规律
气体压强
微观解释
分子间作用力很弱
气体能充满整个空间
气体分子可视为质点
分子
运动速率分布规律
分子
运动速率分布图像
气体分子
运动的特点
统计规律
微观因素：气体分子的密集程度和平均速率
宏观因素：温度、体积

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