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1、漣水一中高二物理選修3-3
§1-3分子間的作用力
【自主學(xué)習(xí)】
一、分子間的作用力
1、分子間同時存在相互作用的引力和斥力
物體在被拉伸時需要一定的外力,這表明組成物質(zhì)的分子之間存在著相互的 作用;同時物體在被壓縮時也需要一定的外力,這表明組成物質(zhì)的分子之間還存在著相互的 作用.
2、分子之間的作用力及其變化
(1)分子力:分子之間同時存在著相互的 ,分子力是指這兩個力的 。
(2)分子間作用力的變化:
①當(dāng)分子間距離時(為)引力和斥力 ,此時二力的合力為零,即分子間呈現(xiàn)出沒有作用力,此時分子所處的位置稱為 .
2、
②當(dāng)分子之間距離時,分子之間的引力和斥力同時 ,但 增大得更快一些,故斥力 引力,此時分子之間呈現(xiàn)出相互的 作用.
③當(dāng)分子之間距離時,分子之間的引力和斥力同時 ,但 減小得更快一些,故引力 斥力,此時分子之間呈現(xiàn)出相互的 作用.
F
r
排斥力
吸引力
O
r0
分子力F
圖11-3-1
總結(jié):分子之間的引力和斥力總是同時存在的,且當(dāng)分子之間距離變化時,引力和斥力同時發(fā)生變化,只是 變化更快一些.
3、分子之間發(fā)生相互作用力的距離 ,當(dāng)分子之間的距
3、離超過分子直徑的10倍時,可認(rèn)為分子之間的作用力為 .
勻變速直線運動的基本規(guī)律。
4、分子力隨分子間距離變化的情況如圖11-3-1所示,其中虛線分別表示分子引力和分子斥力隨分子間距離的變化情況,實線表示它們的合力隨分子間距離的變化情況。
請大家自己動手,再畫一遍吧。
二、分子動理論
主要內(nèi)容:物體是由 組成的,分子在做 ,分子之間存在著 和 。
【教學(xué)過程】
1.分子之間有空隙
(1)實驗演示: 長玻璃管內(nèi),分別注入水和酒精,混合后總體積減小。
提問學(xué)生:為什么水和酒精混合后體積會減少?
(2) 用生活的例
4、子讓學(xué)生更好的理解分子間有空隙這個問題。
氣體很容易被壓縮,說明氣體分子間有空隙。
2.分子間的作用力
[提出問題,實驗探究,推理分析]
(1)提出問題
通過分析分子間有空隙,提出問題:雖然分子間有空隙,但物體為什么又不會分離呢?從而引入分子間應(yīng)該有引力。
(2)演示演示:壓緊的鉛塊下可以經(jīng)受很大的拉力。
掛這么多的鉤碼為什么不能將鉛塊分開?
(3)分組實驗探究:用細(xì)線將一塊玻璃片水平地懸掛在彈簧測力計下端,并使玻璃片貼在水面上(圖二),然后用手緩慢提起彈簧測力計,在玻璃片脫離水面的瞬間,觀察彈簧測力計的示數(shù)有何變化。
(4)對兩個實驗結(jié)果進(jìn)行分析討論,要求學(xué)生對分組實驗中玻
5、璃片進(jìn)行受力分析,再對實驗結(jié)果彈簧測力計示數(shù)變得很大,且遠(yuǎn)大于玻璃片的重力進(jìn)行分析原因。
(5)通過教師的演示實驗和學(xué)生的分組實驗,讓學(xué)生自己得出分子間是有引力這個結(jié)論。
(6)再次提出問題,讓學(xué)生討論分析分子間除了引力外,有沒有斥力存在,并叫學(xué)生舉一些日常生活中的例子。
用力拉伸物體時表現(xiàn)為引力,用力壓縮物體的時表現(xiàn)為斥力。
深入的研究表明,兩個相近的分子之間同時存在著引力和斥力,實際表現(xiàn)出來的分子力即為兩者的合力。為了便于理解,分子間作用力的合力可以用彈簧連接著的兩個小球間的作用力來模擬:拉伸時表現(xiàn)為引力,壓縮時表現(xiàn)為斥力。它們隨分子間距離變化的情況可用圖3–1表示。
F
r
6、
排斥力
吸引力
O
r0
分子力F
圖3-1
(7)分子間作用力的變化
分子間引力和斥力的大小都跟分子間的距離有關(guān):
當(dāng)分子間距離時(約為),分子間的引力和斥力相互平衡,此時分子間的作用力為零。
②當(dāng)分子之間距離時,隨著分子之間距離的減小引力和斥力同時增大,但斥力增大得更快一些,故斥力大于引力,此時分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力(此時引力仍然存在)。
③當(dāng)分子之間距離時,隨著分子之間距離的增大,引力和斥力同時減小,但斥力減小得更快一些,故引力大于斥力,此時分子之間的作用力表現(xiàn)為引力(此時斥力仍然存在)。
可見,分子之間的引力和斥力總是同時存在的,且當(dāng)分子之間距離變化時,引
7、力和斥力同時發(fā)生變化,只是斥力變化要更快一些。
(7)解釋現(xiàn)象
根據(jù)所學(xué)分子力的有關(guān)知識,結(jié)合實際,勤于觀察、善于思考,能解釋一些實際現(xiàn)象。如固、液體難以被壓縮,玻璃破碎難以復(fù)原,再如高溫鑄造、電焊、和面、膠粘物塊等等,生活中這樣的例子枚不勝舉。
說明:①分子間距離為時,分子力為零,但分子間仍然有引力和斥力,兩者合力是零。
②分子力屬于短程力。分子之間的作用力只存在于相近的分子之間,當(dāng)分子之間的距離超過分子直徑的10倍時,分子之間的作用力已經(jīng)變得十分微弱,可以忽略不計了。
3.分子動理論
主要內(nèi)容:物體是由大量分子組成的,分子在做永不停息的無規(guī)則運動,分子之間存在著引力和斥力。
8、
典例探究
例1.關(guān)于分子間的相互作用力的以下說法中,正確的是( )
A.當(dāng)分子間的距離r=r0時,分子力為零,說明此時分子間不存在作用力
B.當(dāng)r>r0時,隨著分子間距離的增大分子間引力和斥力都增大,但引力比斥力增加得快,故分子力表現(xiàn)為引力
C. r<r0時,隨著分子間距離的增大分子間引力和斥力都增大,但斥力比引力增加得快,故分子力表現(xiàn)為斥力
D.當(dāng)分子間的距離r>10-9m時,分子間的作用力可以忽略不計
例2.兩個分子從靠近的不能再近的位置開始,使二者之間的距離逐漸增大,直到大于分子直徑的10倍以上,這一過程中關(guān)于分子間的相互作用力的下述說法中正確的是( )
A.分子
9、間的引力和斥力都在減小
B.分子間的斥力在減小,引力在增大
C.分子間的作用力在逐漸減小
D.分子間的作用力,先減小后增大,再減小到零
例3.對下列現(xiàn)象的解釋正確的是( )
A.兩塊鐵經(jīng)過高溫加壓將連成一整塊,這說明鐵分子間有吸引力
B.一定質(zhì)量的氣體能充滿整個容器,這說明在一般情況下,氣體分子間的作用力很微弱
C.電焊能把二塊金屬連接成一整塊是分子間的引力起作用
D.破碎的玻璃不能把它們拼接在一起是因為其分子間斥力作用的結(jié)果
課后作業(yè)
1.分子間相互作用力由兩部分F引和F斥組成,則錯誤的是( )
A.F引和F斥
10、同時存在 B.F引和F斥都隨分子間距增大而減小
C.分子力指F引和F斥的合力 D.隨分子間距增大,F(xiàn)斥減小,F(xiàn)引增大
2.關(guān)于分子間相互作用力,以下說法正確的是( )
A.分子間的相互作用力是由組成分子的原子內(nèi)部的帶電粒子間的相互作用而引起的
B.溫度越高,分子間的相互作用力就越大
C.分子力實質(zhì)上就是分子間的萬有引力
D.分子引力不等于分子斥力時,違背了牛頓第三定律
3.有兩個分子,設(shè)想它們之間相隔10倍直徑以上的距離,逐漸被壓縮到不能再靠近的距離,在這過程中,下面關(guān)于分子力變化的說法正確的是( )
A.分子間的斥力增大,引力變小 B.分子間的
11、斥力變小,引力變大
C.分子間的斥力和引力都變大,只不過斥力比引力變大的快
D.當(dāng)分子間距離r=r0時,引力和斥力均為零
4.下面證明分子間存在引力和斥力的實驗,哪個是錯誤的( )
A.兩塊鉛塊壓緊以后能連成一塊,說明分子間存在引力
B.一般固體、液體很難壓縮,說明分子間存在著相互排斥力
C.拉斷一根繩子需要一定大小的拉力,說明分子間存在相互引力
D.碎玻璃不能拼在一塊,是由于分子間存在斥力
5.下列現(xiàn)象可以說明分子之間有引力的是( )
A.水和酒精混合后的體積小于兩者原來體積之和 B.用粉筆寫字在黑板上留下字跡
C.正、負(fù)電荷相互吸引 D.磁體吸引附
12、近的小鐵釘
6.分子間同時存在引力和斥力,下列說法正確的是( )
A.固體分子間的吸引力總是大于排斥力
B.氣體能充滿任何容器是因為分子間的排斥力大于吸引力
C.分子間的吸引力和排斥力都隨分子間距離的增大而減小
D.分子間吸引力隨分子間距離的增大而增大,而排斥力隨距離的增大而減小
7.把兩塊純凈的鉛壓緊后,它們會合成一塊,而兩塊光滑的玻璃緊貼在一起,卻不能合在一起,其原因是( )
A.兩塊玻璃分子間距離太大 B.玻璃分子間不存在相互作用力
C.鉛分子運動較快 D.玻璃分子運動較緩慢
8.以下幾種現(xiàn)象的分析,說法正確的是( )
A.因為空氣分子之間存在著斥力,所以打氣筒給自行車打氣時,要用力才能將空氣壓縮
B.用手捏面包,面包體積會縮小,這是因為分子間有間隙
C.把碳素墨水滴入清水中,觀察到布朗運動,是水分子對碳微粒有斥力的結(jié)果
D.以上說法都不正確
9.液體和固體很難被壓縮,這是因為( )
A.分子間斥力隨分子間距離減小而劇增 B.分子在不停地做無規(guī)則運動
C.分子間沒有空隙 D.壓縮時溫度升高,產(chǎn)生膨脹