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- 2021-05-26 发布
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4 气体热现象的微观意义
一览众山小
诱学·导入
材料:如图8-4-1所示,在一块竖直放置的木板上有规则地钉着许多铁钉,下部用隔板分割成许多等宽的竖直狭槽,这种装置叫做伽尔顿板.从伽耳顿板顶部漏斗形入口处投入一个小球,该小球在下落时先后与许多铁钉相碰,最后落入某一个狭槽内,重复几次实验,可以发现,小球每次落入的狭槽不完全相同,这表示,在一次实验中,小球落入哪个狭槽具有偶然性.如果一次向伽尔顿板漏斗形入口投入大量小球,我们看到,这些小球落下后在狭槽内的分布是:中间狭槽内最多,两边狭槽内逐渐减小(图8-4-2),用数量不同的小球反复做伽尔顿板实验,还可以观察到:当小球总数较少时,实验的重复性很差,多次实验得到的分布情况有明显差别;随着小球总数的增多,实验的重复性不断得到改善;当小球的总数足够多时,每次得到的分布情况几乎都相同.
图8-4-1 伽尔顿板 图8-4-2 大量小球在伽尔顿板下部狭槽内的分布
问题:通过这个实验给我们带来什么样的启示?
导入:对于单个小球落入哪个狭槽具有偶然性,大量小球在狭槽内的分布具有一定的规律性.同样在气体中,一个分子在某一时刻的速度具有怎样的大小和方向,完全是偶然的.而大量分子整体却遵循一定的统计规律.本节将从统计规律的观点出发,从微观角度理解气体压强的产生,以及从微观角度揭示气体的压强与体积温度之间的关系.
温故·知新
1.请举一些实例说明分子是在做无规则运动的.
答:可从扩散现象和布朗运动的角度说明.
2.谈谈你对温度的认识.物体的温度越高,是不是物体内部的每一个分子的运动速率都大?
答:温度是物体冷热程度的标志;温度是分子无规则运动剧烈程度的标志;温度是分子平均动能的标志.物体的温度越高,不是物体内部的每一个分子的运动速率都大,只是所有分子的平均速率大.
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