高中物理 第1章 用統(tǒng)計(jì)思想研究分子運(yùn)動(dòng) 1_3 分子熱運(yùn)動(dòng)教師用書 滬科版選修3-3

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13分子熱運(yùn)動(dòng)學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.了解布朗運(yùn)動(dòng)及熱運(yùn)動(dòng)的定義(重點(diǎn))2掌握布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因(重點(diǎn)、難點(diǎn))3知道熱運(yùn)動(dòng)與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的區(qū)別(難點(diǎn))分子運(yùn)動(dòng)何其亂 1布朗運(yùn)動(dòng)懸浮在液體(或氣體)中的小顆粒所做的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)2產(chǎn)生的原因顆粒在液體中受到液體分子的撞擊不平衡引起的3影響布朗運(yùn)動(dòng)的因素(1)顆粒大?。侯w粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯(2)溫度高低：溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈4意義反映了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)1懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)()2布朗運(yùn)動(dòng)可以用肉眼直接觀察()3布朗運(yùn)動(dòng)反映了分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)()冬天，一縷陽光射入教室內(nèi)，我們看到教室內(nèi)塵埃上下流動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)嗎？將布朗運(yùn)動(dòng)的裝置由實(shí)驗(yàn)室移到運(yùn)動(dòng)的電梯內(nèi)，小顆粒的運(yùn)動(dòng)是否更明顯？【提示】做布朗運(yùn)動(dòng)的顆粒直徑大約在106m左右，人直接用肉眼是看不見的，需借助顯微鏡觀察，所以教室內(nèi)看到塵埃的運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊懸浮顆粒引起的，運(yùn)動(dòng)的激烈程度只與溫度和顆粒大小有關(guān)，與外界其他因素如實(shí)驗(yàn)裝置是否移動(dòng)無關(guān)正確理解布朗運(yùn)動(dòng)1研究對象：懸浮在液體中的固體小顆粒，不是固體小顆粒中的單個(gè)分子，也不是液體分子，而是宏觀物體，是在高倍顯微鏡下可以觀察到的多分子的集合體2運(yùn)動(dòng)無規(guī)則：小顆粒永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，從課本圖110(b)可以看出，每隔30 s微粒的位置連線已毫無規(guī)則，那么可以想象，微粒的實(shí)際軌跡將是多么復(fù)雜3布朗運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)：通過固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性4任何固體小顆粒懸浮在液體內(nèi)部，都可以做布朗運(yùn)動(dòng)，顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯5布朗運(yùn)動(dòng)在任何溫度下都會(huì)發(fā)生，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯6布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因：懸浮在液體中的固體小顆粒會(huì)受到來自各個(gè)方向液體分子的撞擊，當(dāng)顆粒較大時(shí)，各方向與小顆粒撞擊的分子數(shù)都很多，各方向作用力趨于平衡，布朗運(yùn)動(dòng)難以發(fā)生或不明顯，當(dāng)顆粒較小時(shí)，各方向與小顆粒撞擊的分子數(shù)都很少，數(shù)目的差異、作用的強(qiáng)弱、作用的先后等因素的影響使得各個(gè)方向的作用力很難達(dá)到平衡，再由于顆粒質(zhì)量小、慣性小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，所以布朗運(yùn)動(dòng)比較明顯總之，顆粒越小，某一瞬間來自各個(gè)方向的作用力越不易達(dá)到平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯；另一方面，液體分子溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，液體分子碰撞固體小顆粒時(shí)這種不平衡的作用力更突出，布朗運(yùn)動(dòng)也越明顯1關(guān)于懸浮在液體中的固體微粒的布朗運(yùn)動(dòng)，下面說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35500004】A微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就是固體微粒的運(yùn)動(dòng)B微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是固體微粒分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映C微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映D微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯E布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈【解析】懸浮在液體中的固體微粒雖然很小，需要用顯微鏡來觀察，但它并不是固體分子，而是千萬個(gè)固體分子組成的分子團(tuán)體，布朗運(yùn)動(dòng)是這千萬個(gè)分子團(tuán)體的一致行動(dòng)，不能看成是分子的運(yùn)動(dòng)，故A正確；產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因是固體微粒受到周圍液體分子的撞擊力，由于液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，固體微粒受到撞擊力的合力也是無規(guī)則的因此，固體微粒的運(yùn)動(dòng)也是無規(guī)則的可見，小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)不能證明固體微粒分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而只能說明液體分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此B錯(cuò)誤，C正確；由布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原因知D錯(cuò)誤，E正確【答案】ACE2圖131是某液體中布朗運(yùn)動(dòng)的示意圖(每隔30 s記錄一次微粒的位置)，下列說法中正確的是 ()圖131A圖中記錄的是小顆粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B圖中記錄的是粒子做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C粒子越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性E粒子越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯【解析】布朗運(yùn)動(dòng)不是固體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是大量液體分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)與懸浮在液體中的小顆粒發(fā)生碰撞，從而使小顆粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈，布朗運(yùn)動(dòng)也越激烈，A正確；粒子越小，某一瞬間跟它撞擊的分子數(shù)越少，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯，即布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，故C錯(cuò)誤，E正確；圖中每個(gè)拐點(diǎn)記錄的是粒子每隔30 s的位置，而在30 s內(nèi)粒子做的也是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，D正確【答案】ADE布朗運(yùn)動(dòng)中的“顆?！?布朗運(yùn)動(dòng)的研究對象是小顆粒，而不是分子，屬于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)2布朗小顆粒中含有大量的分子，它們也在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)3液體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率比我們所觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)的速率大許多倍4導(dǎo)致布朗運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)原因是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng) 1意義分子的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng)2影響因素溫度越高，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈1微粒做布朗運(yùn)動(dòng)，充分說明了微粒內(nèi)部分子是永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的()2布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的熱運(yùn)動(dòng)()3熱運(yùn)動(dòng)是指物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)()為什么把分子運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng)？【提示】實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)得越激烈因此，我們把分子的運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)對熱運(yùn)動(dòng)的理解1特點(diǎn)(1)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的由于分子之間的碰撞，每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速度無論是方向還是大小都在不斷地變化標(biāo)準(zhǔn)狀況下，一個(gè)空氣分子在1 s內(nèi)與其他空氣分子的碰撞達(dá)到65億次之多所以大量分子的運(yùn)動(dòng)是十分混亂的(2) 分子的熱運(yùn)動(dòng)是永不停息的無論經(jīng)過多長時(shí)間，溫度多么低，在什么條件下，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)始終存在(3)熱運(yùn)動(dòng)與物體的溫度有關(guān)溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)得越劇烈，平均速率越大2布朗運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)的比較布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)區(qū)別運(yùn)動(dòng)對象是固體顆粒，顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯運(yùn)動(dòng)對象是分子，任何物體的分子都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)相同點(diǎn)(1)無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(2)永不停息(3)與溫度有關(guān)聯(lián)系周圍液體(或氣體)分子的熱運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)3(2016長春檢測)關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法中，不正確的是()A熱運(yùn)動(dòng)是物體受熱后所做的運(yùn)動(dòng)B僅溫度高的物體中的分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C單個(gè)分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)D大量分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)E溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈【解析】熱運(yùn)動(dòng)是指物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是單個(gè)分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在物體內(nèi)的分子運(yùn)動(dòng)速度不同，即使是同一個(gè)分子在不同時(shí)刻其速度也不同，熱運(yùn)動(dòng)在宏觀上表現(xiàn)的是溫度，當(dāng)分子的平均速率變化時(shí)，物體的溫度變化，不僅高溫物體中的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，低溫物體內(nèi)的分子也同樣做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是其平均速率不同而已，A、B、C錯(cuò)誤，D、E正確【答案】ABC4關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都能在氣體、液體和固體中發(fā)生B布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的運(yùn)動(dòng)C布朗運(yùn)動(dòng)是微粒運(yùn)動(dòng)D布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯E布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是永不停息的【解析】布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象條件不一樣：布朗運(yùn)動(dòng)只能在氣體、液體中發(fā)生，而擴(kuò)散現(xiàn)象可以在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間發(fā)生，故A錯(cuò)布朗運(yùn)動(dòng)是微粒運(yùn)動(dòng)而不是分子的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的共同點(diǎn)是兩者都是永不停息的，并且溫度越高越明顯，故C、D、E正確【答案】CDE5(2016西安一中高二檢測)下面所列舉的現(xiàn)象中，能說明分子是不斷運(yùn)動(dòng)著的是()A將香水瓶蓋打開后能聞到香味B汽車開過后，公路上塵土飛揚(yáng)C灑在地上的水，過一段時(shí)間就干了D懸浮在水中的花粉做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)E煙囪里冒出的黑煙【解析】擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都能說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)香水的擴(kuò)散、水分子在空氣中的擴(kuò)散以及懸浮在水中花粉的運(yùn)動(dòng)都說明了分子是不斷運(yùn)動(dòng)的，故A、C、D均正確；而塵土、黑煙不是單個(gè)分子，是由若干分子組成的固體顆粒，所以塵土飛揚(yáng)、冒出的黑煙不是分子的運(yùn)動(dòng)【答案】ACD1擴(kuò)散現(xiàn)象直接說明了分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)2布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)3凡是肉眼能看到的現(xiàn)象都不是分子的熱運(yùn)動(dòng)