《2025年金版新学案高中物理选择性必修第三册人教版》

【情境导入】 如图所示，把许多豆粒均匀连续地倒在秤盘上，指针会指向某一稳定的刻度。

(1)其原因是什么？
(2)使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动有什么变化，其原因又是什么？
(3)根据豆粒撞击秤盘的模型，试说明气体压强产生的原理。大量密集的豆粒对秤盘形成一个持续的压力。指针会指向更大的刻度，其原因是大量密集的豆粒对秤盘形成一个持续的、更大的压力。根据豆粒撞击秤盘的模型可知，气体压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁，对器壁产生持续的压力而产生的。

答案：
(1)大量密集的豆粒对秤盘形成一个持续的压力。
(2)指针会指向更大的刻度，其原因是大量密集的豆粒对秤盘形成一个持续的、更大的压力。
(3)根据豆粒撞击秤盘的模型可知，气体压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁，对器壁产生持续的压力而产生的。

【教材梳理】(阅读教材P12—P13完成下列填空)
1.气体压强的产生原因：大量气体分子不断撞击器壁。
2.气体的压强：器壁单位面积上受到的压力。
3.微观解释
(1)若某容器中气体分子的平均速率越大，单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力就越大。
(2)若容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平均作用力也会较大。

答案： 2.单位压力3.
(1)大
(2)多大

【师生互动】 如图所示，选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象，此次碰撞视为弹性碰撞，设气体分子的质量为m，初速度为v，作用时间为Δt，规定初速度的方向为正方向。

任务1.应用动量定理推导器壁受到的作用力大小的表达式。
任务2.应用分子动理论和统计观点解释气体压强。

答案： 任务1.对气体分子，由动量定理得-FΔt=-mv-mv 解得气体分子受到的作用力大小为$F=\frac{2mv}{Δt} $根据牛顿第三定律可知器壁受到的作用力大小为$F'=F=\frac{2mv}{Δt}。$
任务2.对于单个气体分子来说，分子对器壁的撞击力是间断的不均匀的，但对大量分子总的作用来说，就表现为连续的均匀的。器壁单位面积上受到的压力，就是气体的压强。