高二物理教學案.3分子運動速率分布規律(2)【學習目標】1．了解分子運動速率分布的統計規律。2．知道分子運動速率分布圖象的物理意義。3．能夠應用氣體分子動理論解釋壓強的微觀意義。【重點難點】重點：壓強的理解分難點：分子運動速率分布的統計規律【學習過程】情景設問伽爾頓板實驗中，大量小球下落后，其分布情況遵循一定的規律，由此你能得到什么啟發嗎？【自主學習一】氣體分子運動的特點在研究分子的排列情況時，液體、氣體分子分別有什么特點？氣體分子間的作用力有什么特點？3.大量分子的運動特點是怎樣的？【自主學習二】分子運動速率分布圖像結合氧分子的速率分布圖像，對比氧分子在各個速率區間的分子數占比，總結分子的速率分布有什么規律？從圖像看，溫度升高，分子速率分布有什么變化？合作學習：例題1(多選)氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率區間的分子數占總分子數的百分比與氣體分子速率的對應關系分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是()A．圖中虛線對應氧氣分子平均速率較小的情形B．圖中實線對應氧氣分子在100℃時的情形C．圖中曲線給出了任意速率區間的氧氣分子數目D．與0℃時相比，100℃時氧氣分子速率出現在0～400m/s區間內的分子數占總分子數的百分比較大【合作學習三】氣體壓強的微觀解釋從分子動理論的觀點來看，氣體對容器的壓強源于氣體分子的熱運動，當它們飛到器壁時，就會跟器壁發生碰撞（可視為彈性碰撞），就是這個撞擊器壁產生了作用了，從而產生了壓強，如圖甲，選取一個器壁發生正碰的分子為研究對象。氣體分子沖量：根據動量定理，氣體分子受到的作用力為：由牛頓第三定律可知，器壁受到的作用力為：觀察模擬氣體壓強產生機理的實驗。從微觀角度來看，氣體壓強產生的因素有哪些？氣體壓強的大小與什么有關？例題2從分子動理論的觀點來看，氣體分子間距離比較大，分子間的作用力很弱，氣體對容器的壓強源于氣體分子的熱運動。當它們飛到器壁時，就會跟器壁發生碰撞（可視為彈性碰撞），對器壁產生作用力從而產生壓強，如圖所示。設氣體分子的質量為m，氣體分子熱運動的平均速率為v。下列說法正確的是（

）

A．氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，可視為勻速直線運動B．在某一時刻，向各個方向運動的氣體分子數目差距很大C．每個氣體分子跟器壁發生碰撞過程中，施加給器壁的沖量大小為2mvD．若增大氣體體積，則氣體壓強一定減小例題3在一定溫度下，當一定質量氣體的體積增大時，氣體的壓強減小，這是由于()A．單位體積內的分子數變少，單位時間內對單位面積器壁碰撞的次數減少B．氣體分子的數密度變小，分子對器壁的吸引力變小C．每個分子對器壁的平均撞擊力都變小D．氣體分子的數密度變小，單位體積內分子的重量變小【練習與應用】(多選)下列對氣體分子運動的描述正確的是()A．氣體分子的運動是雜亂無章的，沒有一定的規律B．氣體分子間除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，幾乎無相互作用C．大量氣體分子的運動符合統計規律D．氣體之所以能充滿整個空間，是因為氣體分子間相互作用力十分微弱，氣體分子可以在空間自由運動2.某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區間內的分子數占總分子數的百分比，所對應的溫度分別為TⅠ、TⅡ、TⅢ，則()A．TⅠ>TⅡ>TⅢ B．TⅢ>TⅡ>TⅠC．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ3.(多選)對于一定質量的氣體，下列論述中正確的是()A．若單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，壓強一定變大B．若單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，壓強可能不變C．若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內分子個數一定增加D．若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內分子個數可能不變4.如圖所示，氧氣在0℃和100℃兩種情況下，單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比與分子速率間的關系。由圖可知（）A．虛線是氧氣在100℃時的速率分布圖B．虛線與坐標軸圍成的圖形的面積更大C．所有氧氣分子0℃時的速率小于100℃時的速率D．同一溫度下，氣體分子速率分布總呈現“中間多、兩頭少”的特點5.概率統計的方法是科學研究中的重要方法之一，以下是某一定質量的氧氣（可看成理想氣體）在0℃和100℃時統計出的速率分布圖，由圖像分析以下說法正確的（）A.其中某個分子，100℃時的速率一定比0℃時要大B．100℃時圖線下對應的面積比0℃時要小C．如果兩種情況氣體的壓強相同，則100℃時單位時間內與容器壁單位面積碰撞的分子數比0℃時少D．如果兩種情況氣體的體積相同，則100℃時單位時間內與容器壁單位面積碰撞的分子數與0°C時相同作業：教材P13：T1--T41.從宏觀上看，一定質量的氣體體積不變僅溫度升高或溫度不變僅體積減小都會使壓強增大。從微觀上看，這兩種情況有沒有區別？2.體積都是1L的兩個容器，裝著質量相等的氧氣，其中一個容器內的溫度是0℃，另一個容器的溫度是100℃。請說明：這兩個容器中關于氧分子運動速率分布的特點有哪些相同？有哪些不同？3.有甲、乙、丙、丁四瓶氫氣。甲的體積為V，質量為m，溫度為t，壓強為P。乙、丙、丁的體積、質量、溫度如下所述。（1）乙的體積大于V，質量、溫度和甲相同。（2）丙的溫度高于t，體積、質量和甲相同。（3）丁的質量大于m、溫度高于t，體積和甲相同。試問：乙、丙、丁的壓強是大于P還是小于p？或等于p？請用氣像壓強的微觀解擇來說明。4.我們知道，大量隨機事件的整體會表現出一定的規律性。例如，某一區域各輛共享單車的行駛方向是隨機事件，但大量隨機事件的統計結果就能顯示出一定的規律。某人想利用共享單車的大數據為本市規劃的幾條公交線路提供設計思路。圖1.3-5顯示了共享單車停放位置的分布圖，共享單車的數據系統中也能記錄用戶