2013-2014学年高二物理配套课件：1.6 气体分子运动的统计规律 教学课件（粤教版选修3-3）.ppt

1、名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习第六节 气体分子运动的统计规律名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习1知道什么是统计规律2知道气体分子沿各方向运动的机会均等是大量分子运动整体表现出来的统计规律3知道气体分子速率的分布规律是“中间多，两头少”，理解气体分子速率的分布规律遵从统计规律4了解气体分子速率分布曲线名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习一、统计规律大量个别偶然事件整体表现出来的规律称为二、气体分子运动的特点由于气体分子间的距离较大(约为分子直径的10倍)，故气体分子可看做气体分子间的十分频繁统计规律质点碰撞名 师 解 疑分 类

2、例 析自 主 学 习气体分子运动的统计规律：任一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会，即沿各个方向运动的分子数目相同；大量分子的无规则运动，其速率按一定规律分布，即“”的分布规律(“”是指外于中间速率的分子数多；“”是指速率很大的和速率很小的分子数少)均等中间多、两头少中间多两头少名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习温馨提示对单个气体分子的速度大小、方向是偶然的，不存在规律对大量分子整体而言，气体分子的运动遵从一定的统计规律名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习降水概率“降水概率”是气象的专业用语，它是指下雨可能性的大小如果在气象台以往的气象记

3、录中，有100天的天气变化情况跟今天的相似，而且通过计算机运算，又发现这100天中有70天会下雨，于是气象台预报说：“明天的降水概率是70%.”这意味着明天有七成可能会下雨名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习统计规律的定义在大量的偶然事件背后，隐藏着一种规律，这种规律要通过搜集大量资料并加以整理分析后才能显示出来，这种规律叫做统计规律统计规律的特点(1)它是在大量的随机(偶然)事件的集合中起作用的规律，它揭示的是大量事件在整体上的性质及这些事件间的必然联系在这里，个别事件的性质及它们之间的偶然联系已退居次要地位名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习(2)统计规律只能在有大量事件的情况

4、下才显示出来它的可靠性跟统计事件的数量有关，事件的数量越多，统计规律就显示得越明显(3)实测的概率与用统计理论得出的值总会有一定的偏差，叫做“涨落”，这是统计规律所特有的，一般来说，被统计的事件数量越多，涨落的现象越不显著名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习二、气体分子运动的特点气体分子理想化(1)气体分子为球体(2)气体分子间距离较大，除相互作用和与器壁碰撞外，不受其他力作用，在空间自由运动名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习气体分子运动的特点(1)气体分子之间有很大空隙(2)气体分子之间的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由地运动，可以充满它所能达到的空间(3)气体分子运动时频

5、繁地发生碰撞，气体分子向各个方向运动的机会相等(4)速率分布表现为“中间多、两头少”名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习气体分子统计规律(1)麦克斯韦气体分子速率分布规律在一定状态下，气体的大多数分子的速率都在某个值附近，离这个值越远具有这种速率的分子就越少，即气体分子速率总体上呈“中间多、两头少”的分布特征(2)麦克斯韦速率分布规律如图1-6-1所示图1-6-1名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习从麦克斯韦速率分布规律图可以看出，当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，气体分子的平均速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动特别提醒 气体分子运动的规律应从两个方面去理解：

6、一是个别分子运动的偶然性，二是大量分子运动整体具有的规律性不可把大量分子的统计结果用在个别分子上，也不能因为少量的差异去要求整体上的规律的严密性名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习【例1】在投掷硬币的实验中，硬币的每一次投掷，都是一个独立事件，即某一次的投掷结果同其他各次的投掷结果都没有关系投掷次数较少时，结果是正面朝上还是反面朝上，都是偶然的但如果投掷的次数很多，就可以发现，正面朝上和反而朝上的概率都在50%左右，此事例说明了统计规律的适用条件是怎样呢？统计规律名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习答案统计规律只适用于大量统计的规律，对于少量统计不适用，反映的是物体整体所呈现的一种

7、可能情况方法总结(1)统计规律必须是大量的随机事件的规律(2)是有规律的是对可能性的定量描述对于个别或少数事件是无规律的、偶然的名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习【变式1】在一场乒乓球比赛前，要决定由谁先发球，可用下面的方法：裁判员拿出一个抽签器，它是一个像大硬币似的均匀塑料圆板，一面是红圈，一面是绿圈，然后随意指定一名运动员，要他猜上抛的抽签器落到球台上时，是红圈那面朝上还是绿圈那面朝上，如果他猜对了，就由他先发球，否则，由另一方先发球，试做出解释名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习答案 这样做体现了公平性，它使得两名运动员的先发球机会是相等的，用概率的语言描述，就是两名运动员

8、取得先发球权的概率都是50%，因此任何一名运动员猜中的概率都是50%，也就是说每个运动员取得先发球权的概率均为50%，所以这个规律是分开的名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习【例2】(2010广州市高中毕业班综合测试)如图1-6-2所示是氧气分子在不同温度(0 和100)下的速率分布，由图可得信息是()A随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小B随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高D同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律气体分子运动的特点图1-6-2名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习解析随着温度升高，氧气分子

9、的平均速率变大，且呈现“中间多、两头少”的分布规律，A错、D对；温度升高时，分子平均速率增大，但并不意味着每一个氧分子的速率都增大，B错；温度升高时，氧气分子中速率小的分子所占比例将减小，C错答案 D名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习方法总结正确理解气体分子的速率分布曲线，主要从以下两个方面：(1)不同的气体在不同的温度下，分布曲线是不同的，但“中间多、两头少”的分布规律是相同的(2)对一定质量的同种气体，温度不同，曲线也不同，当温度升高时，速率大的分子数目一定增加，因此曲线的峰值向速率大的方向移动，且峰值变小名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习【变式2】关于温度较高的密闭的气体，下列说法正确的是()A每个气体分子的速率都比较大B不可能存在很小速率的分子C绝大多数分子的速率都很大D各种速率的分子都存在，但中间区域的分子占大多数解析由气体速率的分布特点可知，无论温度高低，气体分子速率的“中间多、两头少”的分布规律不变，既有速率很小的分子，又有速率很大的分子，但中等速率的分子占绝大多数，由此可知A、B、C错误，D正确答案 D