2018版物理人教版 选修3-3:第八章 4 气体热现象的微观意义
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4 气体热现象的微观意义

[学习目标] 1.理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率的统计分布规律.2.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义;知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系.3.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律.

一、气体分子运动的特点和气体温度的微观意义

[导学探究]

1.把4枚硬币投掷10次并记录正面朝上的个数.比较个人、小组、大组、全班的数据,你能发现什么规律吗?

答案 随着投掷次数的增多,2枚硬币正面朝上的次数比例最多,约占总数的;1枚和3枚硬币正面朝上的比例略少,分别约占总数的,全部朝上或全部朝下的次数最少,各约占总数的.说明大量随机事件的整体会表现出一定的规律性.

2.气体分子间的作用力很小,若没有分子力作用,气体分子将处于怎样的自由状态?

答案 无碰撞时气体分子将做直线运动,但由于分子之间的频繁碰撞,使得气体分子的速度大小和方向频繁改变,运动变得杂乱无章.

3.温度不变时,每个分子的速率都相同吗?温度升高,所有分子运动速率都增大吗?

答案 分子在做无规则运动,造成其速率有大有小.温度升高时,所有分子热运动的平均速率增大,即大部分分子的速率增大了,但也有少数分子的速率减小.

[知识梳理]

1.统计规律

在一定条件下可能出现,也可能不出现的事件叫随机事件;大量随机事件整体表现出的规律叫统计规律.

2.气体分子运动的特点

(1)气体分子之间的距离很大,大约是分子直径的10倍左右,因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子不受力的作用,在空间自由移动.

(2)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,而且向各个方向运动的气体分子数目都相等.

(3)每个气体分子都在做永不停息的无规则运动.

(4)大量气体分子的速率分布呈"中间多、两头少"的规律.