新課標人教版3-3選修三84氣體熱現(xiàn)象的微觀意義1(編輯修改稿)
2025-01-14 06:56 本頁面
【文章內容簡介】 為簡化問題，我們僅討論向活塞方向運動的分子。大屏幕上顯示圖 2，即圖中顯示的僅為總分子數(shù)的合，（圖中顯示的“分子”暫呈靜態(tài)）先看其中一個（ 圖 2中涂黑的“分子”閃爍 2～ 3次）分子與活塞碰撞情況，（圖 2中涂黑的“分子”與活塞碰撞且以原速率反彈回來，活塞也隨之顫抖一下，這樣反復演示 3～ 5次）再看大量分子運動時與活塞的碰撞情況： 大屏幕上顯示“分子”都向活塞方向運動，對活塞連續(xù)不斷地碰撞，碰后的“分子”反彈回來，有的返回途中與別的“分子”相撞后改變方向，有的與 活塞對面器壁相碰改變方向，但都只 顯示垂直于活塞表面的運動狀態(tài)，而活塞被擠后有一個小的位移，且相對穩(wěn)定，如圖 3所示的一個動態(tài)畫面。時間上要顯示 15～ 30秒定格一次，再動態(tài)顯示 15～ 30秒，再定格。 得出結論：由此可見氣體對容器壁的壓強是大量分子對器壁連續(xù)不斷地碰撞所產(chǎn)生的。 進一步分析：若每個分子的質量為 m，平均速率為 v，分子與活塞的碰撞是完全彈性碰撞，則在這一分子與活塞碰撞中，該分子的動量變化為 2mv，即受的沖量為 2mv，根據(jù)牛頓第三定律，該分子對活塞的沖量也是 2mv，那么在一段時間內大量分子與活塞碰撞多少次，活塞受到的總沖量就是 2mv的多少倍，單位時間內受到的總沖量就是壓力，而單位面積上受到的壓力就是壓強。由此可推出：氣體壓強一方面與每次碰撞的平均沖量 2mv有關，另一方面與單位時間內單位面積受到的碰撞次數(shù)有關。對確定的一定質量的理想氣體而言，每次碰撞的平均沖量， 2mv由平均速率 v有關， v越大則平均沖量就越大，而單位時間內單位
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