10 气体热现象的微观意义逐字稿 高中 · 物理 · 人教版 · 选择性必修 第三册

admin872024-01-05 21:40:29

老师

各位同学大家好,上个星期我们一起学习了气体各种宏观热现象所遵循的物理规律,今天我们就来尝试从微观上做一下解释。我们知道构成物体的每一个分子,它在微观上都在做无规则的热运动是无规则的,那我们应该怎么去研究它呢?物理学家们找到了一种适用于研究大量分子热运动的科学方法,叫做统计方法。因此让我们首先来关注几个概念。说起必然事件、不可能事件和随机事件,想必大家感觉非常的熟悉,在数学中见过,其实在我们物理中也要用到一定条件下,必然出现的就是必然事件。比如说大家现在点开了网课视频,就是个必然事件,完全不可能出现的就是不可能事件,比如这节课张老师要讲俩小时,而大家能否正确完成课后习题的第一题则是可能出现也可能不出现的事件,称为了随机事件。

老师

那么现在的问题是,这个随机事件所谓的可能出现有没有符合某种规律?让我们来看一个非常熟悉的例子,我们把一枚硬币向上抛出,当它落下时,那么它要么正面向上,要么背面向上。当然我们假设桌面它是没有什么假缝的,所以向上抛出硬币后,硬币正面向上就是一个随机时间。

老师

那么如果我们抛掷硬币的次数非常非常多,就几千次、几万次,会出现什么规律吗?我们就会发现正面向上和反面向上出现的次数会趋于相等,也就是说硬币正面向上这样一个随机事件出现的概率是趋于50%,这个概率就是一个统计规律。怎么去理解这个概率 50% 一次投掷硬币是否能正面向上,完全是随机的,但它出现的可能性则是确定的。统计规律对于某一两次随机事件,它并不成立,它描述的是大量随机事件整体的规律。

老师

项。好,我们现在将刚才讨论到的内容总结在这一里。统计规律在我们的研究中有着大量的应用。现在我们是大数据时代了,基于大数据的统计结果几乎都是基于统计规律得出来的。具体到我们最近研究的气体分子热运动,单个分子的运动无规则,与我们刚才粒子中的硬币投掷一次正面朝上的不确定性很类似,那么若投掷很多次硬币,正面朝上的比例趋近于某一个特定值,具有规律性。

老师

我们类比着去推断,大量气体分子的热运动同样存在着一定的规律性。现在让我明确一下气体分子的运动特点。根据前边的学习,我们知道气体分子跟固体液体不同,它分子之间的距离特别大,远远大于了 10 倍的平衡位置的距离。因此气体分子之间的分子力忽略不计,所以气体分子之间除了有相互碰撞,并没有其他相互作用,并且这个碰撞还是弹性的,不会损失能量。因此,我们根查看隐藏内容

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