高中物理分子熱運動

1、第十一章 分子熱運動一、引入：一、引入： 我們已經(jīng)知道了物質(zhì)是由大量我們已經(jīng)知道了物質(zhì)是由大量分子組成的觀點，那么，這些大量分子組成的觀點，那么，這些大量分子都處于一個什么樣的狀態(tài)呢？分子都處于一個什么樣的狀態(tài)呢？演示實驗：演示實驗： 上述兩個實驗屬于什么物理現(xiàn)象？上述兩個實驗屬于什么物理現(xiàn)象？ 這現(xiàn)象說明了什么問題？這現(xiàn)象說明了什么問題？ 上述實驗是氣體、液體和固上述實驗是氣體、液體和固體間的擴散現(xiàn)象，擴散現(xiàn)象是一體間的擴散現(xiàn)象，擴散現(xiàn)象是一種熱現(xiàn)象。它說明種熱現(xiàn)象。它說明分子在做永不分子在做永不停息的無規(guī)則運動停息的無規(guī)則運動。而且擴散現(xiàn)。而且擴散現(xiàn)象的快慢直接與溫度有關(guān)，象的快慢直接與溫

2、度有關(guān)，溫度溫度越高，擴散現(xiàn)象越快，分子運動越高，擴散現(xiàn)象越快，分子運動越激烈。越激烈。 試再列舉固體擴散現(xiàn)象的試再列舉固體擴散現(xiàn)象的例子并分析原因。例子并分析原因。1827年英國植物學家布朗用年英國植物學家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地做無規(guī)則運動，后來把停地做無規(guī)則運動，后來把顆粒的這種無規(guī)則運動叫做顆粒的這種無規(guī)則運動叫做布朗運動。不只是花粉，其布朗運動。不只是花粉，其他的物質(zhì)加藤黃、墨汁中的他的物質(zhì)加藤黃、墨汁中的炭粒，這些小微粒懸浮在水炭粒，這些小微粒懸浮在水中都有布朗運動存在。中都有布朗運動存在。 二、布朗

3、運動二、布朗運動實實 驗驗1、現(xiàn)象：、現(xiàn)象：懸浮顆粒在不停的作無規(guī)則懸浮顆粒在不停的作無規(guī)則運動。運動。2、布朗運動的特點、布朗運動的特點 1）連續(xù)觀察布朗運動，發(fā)現(xiàn)在幾天甚）連續(xù)觀察布朗運動，發(fā)現(xiàn)在幾天甚至幾個月時間內(nèi)，只要液體不干涸，就至幾個月時間內(nèi)，只要液體不干涸，就看不到這種運動停下來。這種布朗運動看不到這種運動停下來。這種布朗運動不分白天和黑夜，不分夏天和冬天（只不分白天和黑夜，不分夏天和冬天（只要懸浮液不冰凍），永遠在運動著。要懸浮液不冰凍），永遠在運動著。所以說，這種布朗運動是永不停息的。所以說，這種布朗運動是永不停息的。（2）換不同種類懸浮顆粒，如花粉、）換不同種類懸浮顆粒，如

4、花粉、藤黃、墨汁中的炭粒等都存在布朗運動。藤黃、墨汁中的炭粒等都存在布朗運動。說明布朗運動不取決于顆粒本身。說明布朗運動不取決于顆粒本身。更換不同種類液體，都存在布朗運動。更換不同種類液體，都存在布朗運動。說明布朗運動的產(chǎn)生不取決于液體說明布朗運動的產(chǎn)生不取決于液體懸浮在氣體中的較小固體顆粒也發(fā)懸浮在氣體中的較小固體顆粒也發(fā)現(xiàn)了布朗運動現(xiàn)了布朗運動疑問疑問：布朗運動是不是由外界：布朗運動是不是由外界因素影響產(chǎn)生的，如存在溫度因素影響產(chǎn)生的，如存在溫度差、壓強差、液體振動等等。差、壓強差、液體振動等等。 為什么？為什么？解疑：解疑：液體存在著溫度差時，液體依靠液體存在著溫度差時，液體依靠對流傳遞

5、熱量，這樣是浮顆粒將隨液體對流傳遞熱量，這樣是浮顆粒將隨液體有有定向移動定向移動。但布朗運動對不同顆粒運。但布朗運動對不同顆粒運動情況不相同，因此液體的溫度差不可動情況不相同，因此液體的溫度差不可能產(chǎn)生布朗運動。又如液體的壓強差或能產(chǎn)生布朗運動。又如液體的壓強差或振動等都只能使液體具有振動等都只能使液體具有定向運動定向運動，懸，懸浮在液體中的小顆粒的定向移動不是布浮在液體中的小顆粒的定向移動不是布朗運動。因此，推理得出朗運動。因此，推理得出外界因素的影外界因素的影響不是產(chǎn)生布朗運動的原因，只能是液響不是產(chǎn)生布朗運動的原因，只能是液體內(nèi)部造成的。體內(nèi)部造成的。 3、原因：、原因：布朗運動是懸浮在

6、液體中的微小顆布朗運動是懸浮在液體中的微小顆粒受到液體各個方向液體分子撞擊粒受到液體各個方向液體分子撞擊作用不平衡造成的。作用不平衡造成的。 問問：布朗運動可能與哪些因素有關(guān)？：布朗運動可能與哪些因素有關(guān)？溫度溫度顆粒大小顆粒大小 試用微觀分子運動理論分析如果試用微觀分子運動理論分析如果懸浮顆粒越小，布朗運動的現(xiàn)象會越懸浮顆粒越小，布朗運動的現(xiàn)象會越明顯還是越不明顯？明顯還是越不明顯？顆粒越小顆粒越小每一瞬間受到液體每一瞬間受到液體分子撞擊的數(shù)目少分子撞擊的數(shù)目少受力極易不平受力極易不平衡衡顆粒越大顆粒越大同時跟它撞擊同時跟它撞擊 的分子數(shù)多的分子數(shù)多受力的平均效果互受力的平均效果互相平衡相平

7、衡質(zhì)量大，慣性大質(zhì)量大，慣性大運動狀態(tài)難改變運動狀態(tài)難改變質(zhì)量小，慣性小質(zhì)量小，慣性小運動狀態(tài)容易改變運動狀態(tài)容易改變 試用微觀分子運動理論分試用微觀分子運動理論分析如果溫度越高，布朗運動析如果溫度越高，布朗運動的現(xiàn)象會怎樣？的現(xiàn)象會怎樣？溫度升高溫度升高分子做無規(guī)則運動越激烈分子做無規(guī)則運動越激烈 分子撞擊微小顆粒的作用就越激烈，分子撞擊微小顆粒的作用就越激烈，而且撞擊次數(shù)也增多而且撞擊次數(shù)也增多 布朗運動越激烈布朗運動越激烈 5、本質(zhì)：間接反映了液體分子、本質(zhì)：間接反映了液體分子在不停的無規(guī)則運動在不停的無規(guī)則運動4、影響因素：溫度、懸浮顆粒大小、影響因素：溫度、懸浮顆粒大小布朗運動隨溫度

8、升高而愈加激烈，在擴布朗運動隨溫度升高而愈加激烈，在擴散現(xiàn)象中，也是溫度越高，擴散進行的散現(xiàn)象中，也是溫度越高，擴散進行的越快，而這兩種現(xiàn)象都是分子無規(guī)則運越快，而這兩種現(xiàn)象都是分子無規(guī)則運動的反映。這說明分子的無規(guī)則運動與動的反映。這說明分子的無規(guī)則運動與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運動溫度有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運動越激烈。所以越激烈。所以通常把分子的這種無規(guī)則通常把分子的這種無規(guī)則運動叫做熱運動運動叫做熱運動。 1、關(guān)于懸浮在液體中的固體微粒的布朗、關(guān)于懸浮在液體中的固體微粒的布朗運動，下面說法中正確的是（運動，下面說法中正確的是（ ）a：小顆粒的無規(guī)則運動就是分子的運動：小顆粒的無

9、規(guī)則運動就是分子的運動b：小顆粒的無規(guī)則運動是固體顆粒分子：小顆粒的無規(guī)則運動是固體顆粒分子無規(guī)則運動的反映無規(guī)則運動的反映c：小顆粒的無規(guī)則運動是液體分子無規(guī)：小顆粒的無規(guī)則運動是液體分子無規(guī)則運動的反映則運動的反映d：因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，：因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以布朗運動也可以叫做熱運動所以布朗運動也可以叫做熱運動c2.在較暗的房間里，從射進來的陽在較暗的房間里，從射進來的陽光中可以看到懸浮在空氣中的微粒光中可以看到懸浮在空氣中的微粒在不停的運動，這些微粒的運動在不停的運動，這些微粒的運動（ ）a：是布朗運動：是布朗運動b：不是布朗運動：不是布朗運動c：是自由落體運動：是自由落體運動d：是由氣流和重力引起的運動：是由氣流和重力引起的運動bd3.下面所舉的現(xiàn)象，哪些能說明分子是下面所舉的現(xiàn)象，哪些能說明分子是不斷運動的（不斷運動的（ ）a：將香水瓶蓋打開以后能聞到香味：將香水瓶蓋打開以后能聞到香味b：汽車開過后，公路上塵土飛揚：汽車開過后，公路上塵土飛揚c：灑在地上的水，過一段時間就干了：灑在地上的水，過一段時間就干了d：懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運動：懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運動acd懸浮在液體中的花粉的無規(guī)則運動懸浮在液體中的花粉的無規(guī)則運動顆粒越小，布朗運動越明顯顆粒越小，布朗運動越明顯液體溫度越高，布