20xx人教版高中物理選修3-385氣體熱現(xiàn)象的微觀意義word學(xué)案(參考版)
2024-12-02 14:33本頁面
【正文】 學(xué)案 5 氣體熱現(xiàn)象的微觀意義 [目標(biāo)定位 ] .動(dòng)理論解釋氣體壓強(qiáng)的微觀意義 ； 知道氣體的壓強(qiáng) 、 溫度 、 體積與所對(duì)應(yīng)的微觀物理量間的相關(guān)聯(lián)系 . ． 一、氣體分 子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和氣體溫度的微觀意義 [問題設(shè)計(jì) ] 1． 把 4枚硬幣投擲 10次并記錄正面朝上的個(gè)數(shù) ． 比較個(gè)人、小組、大組、全班的數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律嗎？ 答案 隨著投擲次數(shù)增多 ， 2 枚硬幣正面朝上的次數(shù)比例最多 ， 占總數(shù)的 38； 1 枚和 3 枚正面朝上的次數(shù)各占總數(shù)的 14， 全朝上或全朝下次數(shù)最少 ， 各占總數(shù)的 體會(huì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律性 ． 2． 氣體分子間的作用力很小，若沒有分子力作用，氣體分子將處于怎樣的自由狀態(tài)？ 答案 無碰撞時(shí)氣體分子將做直線運(yùn)動(dòng) ， 但由于分子之間的頻繁碰撞 ， 使得氣體分子的速度大小和方向頻繁改變 ， 運(yùn)動(dòng)變得雜亂無章 ． 3． 溫度不變時(shí)，每個(gè)分子的速率都相同嗎？溫度升高，所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大嗎？ 答案 分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) ， 造成其速率有大有小 ． 溫度升高時(shí) ， 所有分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率增大 ， 即大部分分子的速率增大了 ， 但也有少數(shù)分子的速率減小 ． [要點(diǎn)提煉 ] 1． 統(tǒng)計(jì)規(guī)律 在一定條件下可能出現(xiàn) ， 也可能不出現(xiàn)的事件叫隨機(jī)事件 ； 大量隨機(jī)事件整體表現(xiàn)出的規(guī)律叫統(tǒng)計(jì)規(guī)律 ． 2． 氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) (1)氣體分子之間的距離很大 ， 大 約是分子直徑的 10 倍 ， 因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外 ， 氣體分子不受力的作用 ， 在空間 自由移動(dòng) ． (2)分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無章 ， 在某一時(shí)刻 ， 向著任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有 ， 而且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目都相等 ． (3)每個(gè)氣體分子都在做 永不停息 的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) ． (4)大量氣體分子的速率分布呈 “ 中間多、兩頭少 ” 的規(guī)律 ． 3． 氣體溫度的微觀意義 (1)溫度越高 ， 分子的熱運(yùn)動(dòng)越 激烈 ． 當(dāng)溫度升高時(shí) ， “ 中間多 ” 的這一 “ 高峰 ” 向速率大的方向移動(dòng) ， 即速率大的分子數(shù)目增多 ， 速率小的分子數(shù)目減少 ， 分子的平均速率增大 ． (2)溫度是分子 平均動(dòng)能 的標(biāo)志 ． 理想氣體的熱力學(xué)溫度 T 與分子的平均動(dòng)能 E k 成正比 ，即 T＝ a E k. 二、氣體壓強(qiáng)的微觀意義 [問題設(shè)計(jì) ] 如圖 1 所示， (1)把一顆豆粒拿到臺(tái)秤上方約 10cm的位置，放手后使它落在秤盤上，觀察秤的指針的擺動(dòng)情況 ． (2)再從相同高度把 100 ?；蚋嗟亩沽＿B續(xù)地倒在秤盤上，觀察指針的擺動(dòng)情況 ． (3)使這些豆粒從更高的位置落在秤盤上，觀察指針的擺動(dòng)情況 ． 用豆粒做氣體分子的模型，試說明氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原理 ． 圖 1 答案 說明氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生跟兩個(gè)因素有關(guān) ： 一個(gè)是氣體分子的平均動(dòng)能 ， 一個(gè)是分子的密集程度 ． [要點(diǎn)提煉 ] 1． 氣體壓強(qiáng)的大小等于氣體作用在器壁單位面積上的 壓力 ． 2． 產(chǎn)生原因 ： 是大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞引起的 ． 3． 決定因素 ： (1)微觀上決定于分子的 平均動(dòng)能 和分子的 密集程度 ， (2)宏觀上決定于氣體的溫度 T和體積 V. 三、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋
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