新步步高2014-2015学年高二物理人教版选修3-3课件：7.3 分子间的作用力 课件

第七章分子动理论7.3分子间的作用力1.通过实验知道分子间存在着空隙和相互作用力.2.通过图象分析知道分子力随分子距离变化而变化的规律.3.明确分子动理论的内容．学习目标定位一、分子间的作用力问题设计如图1所示，把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面，使玻璃板水平地接触水面，若想使玻璃板离开水面，在拉出玻璃板时，由弹簧测力计读出的示数和用弹簧测力计直接测玻璃板的重力时的示数相同吗？为什么？答案不同；因为玻璃板和液面之间有相互作用力，所以在使玻璃板拉出水面时示数要稍大．图1一、分子间的作用力要点提炼1．在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的．2．分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，随分子间距离r的减小而增大，但斥力变化得快．合力一、分子间的作用力3．分子力与分子间距离变化的关系(1)分子间距离r＝r0(平衡距离)时，F引＝F斥，分子力为零，所以分子间距离等于r0的位置叫．(2)当rr0时，F斥F引，分子力F表现为力．(3)当rr0时，F斥F引，分子力F表现为力．当r≥10r0时，F引和F斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力，所以分子力F＝0.平衡位置斥引一、分子间的作用力(4)分子力随分子间距离变化的图象如图2所示，当rr0时，合力随分子间距离的增大而；当rr0时，合力随分子间距离的增大先后．图2减小增大减小二、分子动理论参与热运动的某一个分子的运动有规律可循吗？大量分子的运动有规律可循吗？问题设计答案以气体为例，气体分子在无序运动中不断发生碰撞，每个分子的运动速率不断地发生变化．在某一特定时刻，某个特定分子究竟做怎样的运动完全是偶然的，不能预知．但对大量分子的整体，在一定条件下，实验和理论都证明，它们遵从一定的统计规律．要点提炼1．分子动理论的内容(1)物体是由组成的；(2)分子在做永不停息的运动；(3)分子之间存在着和．二、分子动理论大量分子无规则引力斥力2．分子动理论是热现象微观理论的基础，大量分子的集体行为受到规律的支配．3．分子间相互作用的宏观表现(1)当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现为力，以抗拒外界对它的拉伸．(2)当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现为力，以抗拒外界对它的压缩．二、分子动理论统计引斥【例1】关于分子间的相互作用力，下列说法中正确的是()A．分子力随分子间距的增大而减小B．分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小C．分子间同时存在引力和斥力D．当分子间距rr0时，分子间只有引力一、分子力的特点典例精析解析分子间同时存在引力和斥力，这两个力都随分子间距的变化而变化，变化情况如图所示．引力、斥力都随分子间距的增大而减小，但分子力(引力与斥力的合力)却不是这样．典例精析一、分子力的特点当分子间距rr0时，斥力比引力大，分子力表现为斥力，并随r的增大而减小；当rr0时，引力比斥力大，分子力表现为引力，在某阶段逐渐增大，然后又逐渐减小．通过上面的分析可知，B、C项是正确的，A、D项是不正确的．故正确答案为B、C.典例精析答案BC一、分子力的特点针对训练如图3所示，设有一分子位于图中的坐标系原点O处不动，另一分子可位于x轴正半轴上不同位置处，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或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()典例精析一、分子力的特点图3A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－15mB．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－10mC．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10－10mD．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10－15m典例精析一、分子力的特点解析由于分子间斥力的大小随两分子间距离的变化比引力快，所以题图中曲线ab表示斥力，cd表示引力，e点引力和斥力平衡，分子间距离的数量级为10－10m，所以B选项正确．典例精析一、分子力的特点答案B二、分子力的功典例精析【例2】分子甲和乙距离较远，设甲固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中()A．分子力总是对乙做功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二、布朗运动典例精析解析如图所示，由于开始时分子间距大于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处继续向甲移近时要克服分子力做功．故正确答案为D.答案D三、分子力的宏观表现典例精析【例3】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典例精析解析水是液体、铁是固体，正常情况下它们分子之间的距离都为r0，分子间的引力和斥力恰好平衡．当水被压缩时，分子间距离由r0略微减小，分子间斥力大于引力，分子力的宏观表现为斥力，其效果是水的体积很难被压缩；当用力拉铁棒两端时，铁棒发生很小的形变，分子间距离由r0略微增大，分子间引力大于斥力，分子力的宏观表现为引力，其效果为铁棒没有断，所以选项A、D正确．气体分子由于永不停息地做无规则运动，能够到达容器内的三、分子力的宏观表现三、热运动典例精析任何空间，所以很容易就充满容器，由于气体分子间距离远大于r0，分子间几乎无作用力，就是有作用力，也表现为引力，所以B错．抽成真空的马德堡半球，之所以很难拉开，是由于球外大气压力对球的作用，所以C错．故正确答案为A、D.答案AD自我检测区123课堂要点小结1．(分子力的特点)两个分子之间的距离为r，当r增大时，这两个分子之间的分子力()A．一定增大B．一定减小C．可能增大D．可能减小123答案CD123解析分子间同时存在的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，题设的r是大于r0(平衡距离)还是小于r0未知，增大多少也未知．由图可知，分子间距离r在从无限小到无限大的区间内，分子力随r的增大是先减小后增大，再减小．2．(分子力的功)如图4所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中d点是分子靠得最近的位置，则乙分子速度最大处可能是()A．a点B．b点C．c点D．d点123图4解析从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加；从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功，速度减小，所以在c点速度最大．答案C1233．(分子力的宏观表现)表面平滑的太空飞行器在太空中飞行与灰尘互相摩擦时，很容易发生“黏合”现象，这是由于()A．摩擦生热的作用B．化学反应的作用C．分子力的作用D．万有引力的作用123解析当表面平滑的飞行器在太空中与灰尘相互摩擦时，可以使飞行器表面与灰尘的距离达到分子力的作用范围，而发生“黏合”，因此是分子力的作用，C项正确．答案C123分子间的作用力分子间存在空隙①分子间存在相互作用的引力F引和斥力F斥，它们的合力就是分子力F课堂要点小结分子间相互作用力的特点②分子间的引力F引和斥力F斥同时存在③分子间的引力F引、斥力F斥和分子力F的大小与分子间距离r有关，F引和F斥都随分子间距离的增大而减小，且F斥减小得更快分子间的作用力分子力F与分子,间距离r的关系课堂要点小结①r＝r0(数量级为10－10m)时，F引＝F斥，分子力F＝0②rr0时，F引F斥，表现为斥力③rr0时，F引F斥，表现为引力④r≥10r0时，F斥≈0、F引≈0，分子力,很小，可以看做0①物体是由大量分子组成的②分子在做永不停息的无规则运动③分子之间存在着引力和斥力分子动理论