2019_2020学年高中物理第二章气体第1节初识分子热运动的统计规律第2节温度内能气体的压强学案教科版选修3_3.doc

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1、第1节初识分子热运动的统计规律第2节温度内能气体的压强　1.初步了解什么是“随机事件”和“统计规律”．知道气体分子的运动遵循统计规律及运动特点．　2.理解温度的微观意义．知道温度是分子热运动平均动能的标志．　3.知道分子势能随分子距离变化的关系，知道分子势能与物体的体积有关．　4.知道什么是内能，知道物体的内能与物质的量、温度和体积有关．　5.知道气体产生压强的原因，理解气体压强的微观意义．一、统计规律和分子运动速率分布1．统计规律：大量对象组成的整体所遵循的规律称为统计规律．2．分子运动速率分布(1)从微观的角度看，

2、物体的热现象是由大量分子的热运动所决定的，尽管个别分子的运动有它的不确定性，但大量分子的运动情况会遵守一定的统计规律．(2)分子做无规则的运动，速率有大有小，由于分子间频繁碰撞，速率又将发生变化，但分子的速率都呈现中间多，两头少的规律分布．这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律．二、分子动能　温度1．分子动能(1)分子动能：分子由于热运动而具有的能量叫做分子动能．(2)分子平均动能：所有分子热运动具有的动能的平均值叫做分子热运动的平均动能．2．温度：标志着物体内部大量分子做无规则热运动的剧烈程度，可以作为物体分子热运动

3、的平均动能的量度．3．平均动能与温度的关系：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大．在温度不变时，某个分子的动能是不断变化的，而分子平均动能是不变的．三、分子势能　内能1．分子势能(1)分子势能：分子间由分子力和分子间的相对位置决定的势能，叫分子势能．(2)分子势能与分子力做功的关系：分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大．(3)分子势能与分子距离的关系①当r>r0时，分子力表现为引力，分子势能随分子距离的增大而增大，随分子距离的减小而减小．②当r

4、能随分子距离的增大而减小，随分子距离的减小而增大．(4)分子势能跟物体体积的关系：当物体的体积变化时，分子距离将发生变化，因而分子势能随之改变，可见分子势能与物体体积有关．①r＝r0时，分子势能最小．②分子势能也具有相对性，一般取分子距离无限远时的分子势能为零．2．内能(1)定义：物体中所有分子做热运动所具有的动能和分子势能的总和．(2)决定内能大小的因素10①从微观上来看，物体的内能与分子平均动能、分子间的距离有关，还与分子数多少有关．②从宏观上而言，物体的内能与温度、体积有关，还与物质的量有关．　内能是对一个宏观物

5、体而言，不存在某个分子内能的说法．物体的内能跟物体机械运动状态无关.四、气体的压强1．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的．气体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．2．影响气体压强的两个因素：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度．从两个因素中可见一定质量的气体的压强与温度、体积两个参量有关.　气体分子运动的特点1．气体分子距离大(约为分子直径的10倍)，分子力小(可忽略)，可以自由运动，所以气体没有一定的体积和形状．2．分子间的碰撞十分频繁，频繁地碰撞使每个分子速度的大小和方向频

6、繁地发生改变，造成气体分子做杂乱无章的热运动，因此气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等．3．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．4．当温度升高时，“中间多”的这一“高峰”向速率大的一方移动，即速率大的分子数目增多，速率小的分子数目减少，分子的平均速率增大，分子的热运动剧烈，定量分析表明：理想气体的热力学温度T与分子的平均动能Ek成正比，即T＝aEk，因此说，温度是分子平均动能的标志．　单个或少量分子的运动是“个性行为”，具有不确定性．大量分子运动是“集体行为”，

7、具有规律性即遵守统计规律．　1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比．下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(　　)[解析]　气体分子速率分布规律是中间多、两头少，且分子不停地做无规则运动，没有速度为零的分子，故选D.[答案]　D气体分子速率分布规律(1)在一定温度下，所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布；10(2)温度越高，速率大的分子所占比例越大；(3)温度升高

8、，气体分子的平均速率变大，但具体到某一个气体分子，速率可能变大也可能变小，无法确定．　　1.(多选)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是(　　)A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子