初二物理探究题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/25 02:35:43
晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律”，她首先做了如下实验：
如图，将托盘天平的左盘扣在支架上，调节天平平衡后，将一袋绿豆源源不断地从同一高处撒到左盘上，发现天平指针偏转并保持一定角度，左盘受到一个持续的压力.容器中气体分子碰撞器壁的现象与上述实验现象十分相似.可见，容器中大量气体分子不断碰撞器壁时也会产生一个持续的压力，而_单位_面积上所受的压力就是气体分子对器壁的压强.
（1）上述过程中运用的科学方法主要有_转换_法.

（2）气体分子对器壁的压强与哪些因素有关呢？
①晓丽对该问题进行了如下简化：
a、容器为长方体；
b、容器中的气体分子不发生相互碰撞；
c、容器中气体分子分为6等份，每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞；
d、所有气体分子的速度均等于它们的平均速度v；
e、所有气体分子与器壁的碰撞均为完全弹性碰撞（详见②中“c”）.
②已知每个气体分子的质量为m，单位体积中的气体分子个数为n0.晓丽推导出了气体分子的数学表达式.她的推导过程如下：（请将推导过程填写完整）
a、单位体积垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n＝ ；
b、△t时间内垂直碰撞到某一器壁△S面积上的平均分子数△N＝ ；
c、由于是完全碰撞，因此△S面积上所受的平均压力F与△t的乘积为：F△t=△N.2mv;
d、气体分子对器壁的压强公式为：P＝ .
答案是：n0/6;n0v△t△s;n0mv2
我想知道为什么，这题对我来说太困难了，可我一定要弄明白，不然我不睡觉，请大家给个详细的解释好吗（初级水平者能理解），谢谢了。。。

a 根据题意 容器中气体分子分为6等份，每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞,则单位体积垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n＝n0/6
b 设单位体积为1,单位体积中的气体分子个数为n0 △t时间内气体分子走过的长度L=v△t,根据题意可得,在长度为L底面积为△S的长方体体积是v△t 包含的气体分子数为n0v△t△s,根据题意可得,在△t时间内会有n0v△t△s的气体分子撞击器壁.
c 设在△t时间内撞击器壁的分子的总质量为M 则M=n0v△t△sm 设撞击力是F
根据动量定理可得Mv=F△t
Mv=n0v2△t△sm=F△t
F=n0v2△sm
P=F△s=n0mv2

、单位；

（1）类比（或转换）；

（2）n0/6（总共为n0个，分6份）; n0v△t△s（v△t△s为体积）; n0mv2 （根据动量定理Ft=mv,F△t=△m*v.△m=△t*v*△s*n*m,又因为p=F/S即P=F/△S.代入得P=mnv^2）

a 根据题意 容器中气体分子分为6等份，每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞,则单位体积垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n＝n0/6
b 设单位体积为1,单位体积中的气体分子个数为n0 △t时间内气体分子走过的长度L=v△t,根据题意可得,在长度为L底面积为△S的长方体体积是v△t 包含的气体分子数为n0v△t△s,根据题意可得,在△t时间内会有n0v△t△s的气体分子撞击器壁.
c 设在△t时间内撞击器壁的分子的总质量为M 则M=n0v△t△sm 设撞击力是F
根据动量定理可得Mv=F△t
Mv=n0v2△t△sm=F△t
F=n0v2△sm
P=F△s=n0mv2