3.分子间的作用力

高中物理选修3-3课件•3.分子间的作用力高中物理选修3-3课件高中物理选修3-3课件高中物理选修3-3课件高中物理选修3-3课件•一、分子间的作用力•1．分子间有空隙•(1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，表明气体分子间有很大的．•(2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会，说明液体分子间有．•(3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片，各自的分子能到对方的内部说明固体分子间也存在着．空隙变小间(空)隙彼此进入空隙高中物理选修3-3课件•2．分子间的作用力•(1)分子间同时存在着相互作用的和．分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的．•(2)分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图所示)：分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而，随分子间距离的减小而．但斥力比引力变化得．引力斥力合力减小增大快高中物理选修3-3课件科目一考试年科目一模拟考试题科目二考试年科目二考试技巧、考试内容、考试视频高中物理选修3-3课件•①当r＝r0时，，此时分子所受合力为．•②当rr0时，，作用力的合力表现为．•③当r＞r0时，，作用力的合力表现为．•④当r＞10r0(即大于10－9m)时，分子间的作用力变得很微弱可忽略不计．•【特别提醒】分子间的引力和斥力是同时存在的，当分子间距离大于r0时，分子力为引力，但分子间的斥力仍然存在．F斥＝F引零F斥F引斥力F引＞F斥引力高中物理选修3-3课件•二、分子动理论•1．内容：物体是由分子组成的，分子在做的无规则运动，分子之间存在着和．•2．统计规律•(1)微观方面：各个分子的运动都是的，带有偶然性．•(2)宏观方面：的运动有一定的规律，叫做统计规律．大量分子的运动受的支配.大量永不停息引力斥力无规则大量分子统计规律高中物理选修3-3课件高中物理选修3-3课件•一、分子间同时存在相互作用的引力和斥力的解释•1．从宏观上解释•(1)以固体物质为例，物体在被拉伸时需要一定的外力，这表明组成物体的分子之间存在着相互作用的引力，所以要使物体被拉伸，一定需要有外力来克服分子之间的引力．•(2)同样，物体在被压缩时也需要一定的外力，这表明组成物体的分子之间还存在着相互作用的斥力，因此要使物体被压缩，一定需要有外力来克服分子之间的斥力．高中物理选修3-3课件•2．从微观上解释•(1)分子间虽然有空隙，但大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子之间存在着引力．•(2)分子间有引力，而分子间又有空隙，没有紧紧吸在一起，这说明分子间还存在着斥力．高中物理选修3-3课件•下列说法正确的是()•A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现•B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现•C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现•D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现高中物理选修3-3课件•解析：•答案：AD高中物理选修3-3课件•二、如何借助弹簧小球模型理解分子力？分子间距离分子间引力与斥力的关系分子力分子力模型r＝r0引力等于斥力零r＜r0引力小于斥力，随着分子间距离的减小，分子间的引力和斥力同时增大，但是斥力增大得快表现为斥力，且分子力随分子间距的减小而增大高中物理选修3-3课件分子间距离分子间引力与斥力的关系分子力分子力模型r＞r0引力大于斥力，随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力同时减小，但是斥力减小得快表现为引力，且分子力随分子间距的增大，先增大后减小高中物理选修3-3课件•分子甲和分子乙距离较远，设分子甲固定不动，分子乙逐渐向分子甲靠近，直到不能再靠近．在这一过程中()•A．分子力总是对分子乙做正功•B．分子乙总是克服分子力做功•C．先是分子乙克服分子力做功，然后分子力对分子乙做功•D．先是分子力对分子乙做正功，然后分子乙克服分子力做功高中物理选修3-3课件•解析：由于分子间距大于r0时，分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中分子力做正功；由于分子间距离小于r0时分子力表现为斥力，因此分子乙从距分子甲r0处继续移近分子甲时要克服分子力做功，故D正确．•答案：D高中物理选修3-3课件•三、根据分子力解释物体三种状态的宏观特征•分子间的距离不同，分子间的作用力表现也就不一样．•1．固体：固体分子间的距离小，分子之间的作用力表现明显，其分子只能在平衡位置附近做范围很小的无规则振动．因此，固体不但具有一定的体积，还具有一定的形状．高中物理选修3-3课件•2．液态：液体分子间的距离也很小，分子之间的作用力也能体现得比较明显，但与固体分子相比，液体分子可以在平衡位置附近做范围较大的无规则振动，而且液体分子的平衡位置不是固定的，是不断移动的，因此液体虽然具有一定的体积，却没有固定的形状．•3．气体：气体分子间的距离较大，分子之间的作用力极小，可认为气体分子除了与其他气体分子或器壁碰撞时有相互作用外，分子力可忽略．因而气体分子总是做匀速直线运动，直到碰撞时才改变方向．所以气体没有一定的体积，也没有一定的形状，总是充满整个空间．高中物理选修3-3课件•◎教材资料分析•〔思考与讨论〕——教材P9•请在图中作出一个分子所受另一个分子的斥力与引力的合力随分子间距离r变化的图象．例如，当r＝OP时，这个分子所受斥力的大小可用线段PC的长度表示，所受引力的大小用PD的长度表示，从C向下作CQ＝PD，于是线段PQ的长度就代表了合力F的大小：F＝F斥－F引，再作出r取其他大约10个值时代表合力的点，连成平滑曲线，这条曲线将在第5节用到，因此作图时要尽可能准确，讨论这条曲线的含义．高中物理选修3-3课件•【点拨】从图中看出引力和斥力都随分子间距的增大而减小，但斥力减小得快，分子间的作用力(合力)随分子间距离的增大先减小到零，再增大到某一值，再减小.高中物理选修3-3课件高中物理选修3-3课件•(2011·苏州联考)如图，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则()高中物理选修3-3课件•A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为10－15m•B．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为10－10m•C．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为10－10m•D．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为10－15m高中物理选修3-3课件•解析：表示引力的线与表示斥力的线的交点，横坐标表示分子间距r0，r0大约10－10m，由分子力特点可知r＞r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力；r＜r0时，引力小于斥力，分子力表现为斥力，由此可知ab线表示引力，cd线表示斥力，C对，A、B、D错．•答案：C高中物理选修3-3课件•【反思总结】分子力问题的分析方法•(1)平衡位置时，引力与斥力大小相等合力为零．•(2)r＞r0时，表现为引力；r＜r0时表现为斥力．•(3)引力、斥力均随距离变大而变小，斥力变化更快一些．高中物理选修3-3课件•【跟踪发散】1－1：如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是两分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是()高中物理选修3-3课件•A．a点B．b点•C．c点D．d点•解析：由分子力与分子之间距离的图象可以看出，在a、b、c、d四点中，乙分子在d点时分子力最大，根据牛顿第二定律知在d点时乙分子的加速度最大．•答案：D高中物理选修3-3课件•下列说法中正确的是()•A．往一杯水里放几粒盐，盐粒沉在水底，逐渐溶解，过一段时间，上面的水也咸了，是食盐分子做布朗运动的结果•B．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果金和铅互相渗入，这是两种金属分子做布朗运动的结果高中物理选修3-3课件•C．扩散现象不但说明分子永不停息地做无规则运动，同时也说明了分子间是有空隙的•D．压缩气体比压缩固体和液体容易得多，这是因为气体分子间的距离远大于液体和固体分子间的距离高中物理选修3-3课件•解析：•答案：CD选项个性分析A错误上面的水变咸是食盐分子扩散的结果B错误两种金属互相渗入是它们的分子相互扩散的结果C正确扩散现象中不同物质的分子相互渗透，说明分子间有空隙D正确气体极易被压缩，是因为气体分子之间的距离是分子直径的10倍以上，分子间的作用力很小，可忽略不计，而固体、液体分子之间的距离很小，压缩时分子间斥力较大，不易被压缩高中物理选修3-3课件•【跟踪发散】2－1：将下列实验事实与产生的原因对应起来•A．水与酒精混合体积变小•B．固体很难被压缩•C．细绳不易拉断•D．糖在热水中溶解得快•E．冰冻食品也会变干•a．固体分子也在不停地运动•b．分子运动的剧烈程度与温度有关高中物理选修3-3课件•c．分子间存在着空隙•d．分子间存在着引力•e．分子间存在着斥力•它们的对应关系分别是：A—________；B—________；C—________；D—________；E—________.(在横线上填上与实验事实产生原因前后对应的符号)•答案：cedba高中物理选修3-3课件•分子甲和分子乙距离较远，设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中()•A．分子力总是对乙分子做正功•B．乙分子总是克服分子力做功•C．先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功•D．先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功高中物理选修3-3课件•解析：由于分子间距大于r0时，分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中如图分子力做正功；由于分子间距离小于r0时分子力表现为斥力，因此分子乙从距分子甲r0处继续移近甲时要克服分子力做功．•答案：D高中物理选修3-3课件•【反思总结】(1)判断分子力是做正功还是负功，依据分子力的方向与位移方向的关系．•(2)由于分子力做功，引起分子能量的改变是我们以后要学习的内容．高中物理选修3-3课件【跟踪发散】3－1：一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)()A．乙分子的动能变化量为12mv2B．分子力对乙分子做的功为12mv2C．分子引力比分子斥力多做了12mv2的功D．分子斥力比分子引力多做了12mv2的功高中物理选修3-3课件•1．如图所示是描述分子引力与斥力随分子间距离r变化的关系曲线，根据曲线可知下列说法中正确的是()高中物理选修3-3课件•A．F引随r的增大而增大•B．F斥随r的增大而减小•C．r＝r0时，F斥与F引大小相等•D．F引和F斥随r的增大而减小•解析：F引和F斥均随r的增大而减小，当r＝r0时，F引＝F斥，方向相反，合力F＝0.•答案：BCD