高中物理 第七章 分子动理论 第3讲 分子的热运动课件 新人教版选修33.ppt

第3讲分子间的作用力 目标定位1 知道分子间同时存在着相互作用的引力和斥力 2 知道实际表现的分子力是斥力和引力的合力 记住分子力随分子间距离变化的规律 3 能用分子力解释简单的现象 预习导学梳理 识记 点拨 1 分子间有空隙 1 气体很容易被压缩 表明气体分子间有很大的 2 水和酒精混合后总体积会 说明液体分子间有 3 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 一 分子间的作用力 空隙 变小 空隙 彼此进入 空隙 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 当两个分子间的距离为r0时 分子所受的引力与斥力大小 此时分子所受的合力为 当分子间的距离小于r0时 作用力的合力表现为 当分子间的距离大于r0时 作用力的合力表现为 引力 斥力 合力 相等 零 斥力 引力 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 课堂讲义理解 深化 探究 一 正确认识分子间作用力 1 分子力的特点 1 分子间总是同时存在引力和斥力 实际表现出来的是它们的合力 2 分子间作用力随分子间距离而变化 引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 但斥力的变化比引力的变化要快 如图1所示 图1 当r r0时 f引 f斥 f 0 当rr0时 f引和f斥都随分子间距离的增大而减小 但f斥减小得更快 分子力表现为引力 当r 10r0 10 9m 时 f引和f斥都十分微弱 可认为分子间无相互作用力 f 0 可见 分子力是短程力 分子间的距离超过分子直径的10倍 即1nm的数量级时 可以认为分子间作用力为零 气体分子间的作用力可忽略不计 2 分子力f随距离变化的图象如图1所示 当rr0时 合力随距离的增大先增大后减小 例1当两个分子间的距离为r0时 正好处于平衡状态 下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是 a 当分子间的距离r r0时 它们之间只有斥力作用b 当分子间的距离r r0时 分子处于平衡状态 分子不受力c 当分子间的距离从0 5r0增大到10r0的过程中 分子间的引力和斥力都在减小 且斥力比引力减小得快d 当分子间的距离从0 5r0增大到10r0的过程中 分子间作用力的合力在逐渐减小 解析分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的 当r r0时 f引 f斥 每个分子所受的合力为零 并非不受力 当rf引 合力为斥力 并非只受斥力 故a b错误 当分子间的距离从0 5r0增大到10r0的过程中 分子间的引力和斥力都减小 而且斥力比引力减小得快 分子间作用力的合力先减小到零 再增大后减小到零 故c正确 d错误 答案c 针对训练两个分子相距为r1时 分子间的相互作用力表现为引力 相距为r2时 表现为斥力 则下列说法正确的是 a 相距为r1时 分子间没有斥力存在b 相距为r2时 分子间的斥力大于相距为r1时的斥力c 相距为r2时 分子间没有引力存在d 相距为r1时 分子间的引力大于相距为r2时的引力 解析两个分子相距为r1时 分子间的相互作用力表现为引力 相距为r2时 表现为斥力 因分子间同时存在引力和斥力 则选项a c错误 因分子间相距为r2时 表现为斥力 随着距离的增大分子间的斥力减小 则分子间的斥力大于相距为r1时的斥力 分子间相距为r1时 表现为引力 随着距离的增大 分子间的引力减小 则分子间的引力小于相距为r2时的引力 故选项d错误 选项b正确 答案b 例2如图2所示 为分子力随分子间距离变化的图象 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b点是引力最大处 d点是分子靠得最近处 则乙分子速度最大处可能是 a a点b b点c c点d d点 图2 解析a点和c点处分子间的作用力为零 乙分子的加速度为零 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 故分子由a点到d点是先加速再减速 所以在c点速度最大 故c正确 答案c 二 分子力的宏观表现及分子动理论 1 分子力的宏观表现 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引力 以抗拒外力对它的拉伸 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斥力 以抗拒外界对它的压缩 3 大量的分子能聚集在一起形成固体或液体 说明分子间存在引力 固体有一定形状 液体有一定的体积 而固 液分子间有空隙 却没有紧紧地吸在一起 说明分子间还同时存在着斥力 2 分子动理论 1 内容 物体是由大量分子组成的 分子在永不停息地做无规则运动 分子之间存在着引力和斥力 2 热学宏观与微观的两个方面一方面是关于热现象的宏观理论 另一方面是关于热现象的微观理论 例3对下列现象的解释正确的是 a 两块铁经过高温加压将连成一整块 这说明铁分子间有吸引力b 一定质量的气体能充满整个容器 这说明在一般情况下 气体分子间的作用力很微弱c 电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起作用d 破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果 解析高温下铁分子运动非常激烈 两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内 所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块 电焊也是相同的原理 所以a c项正确 通常情况下 气体分子间的距离大约为分子直径的10多倍 此种情况下分子力非常微弱 气体分子可以无拘无束地运动 从而充满整个容器 所以b项正确 玻璃断面凹凸不平 即使用很大的力也不能使两断面间距接近到分子引力作用的距离 所以碎玻璃不能接合 若把玻璃加热 玻璃变软 则可重新接合 所以d项错误 答案abc 针对训练如图3所示 两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来 下面的铅柱不脱落 主要原因是 a 铅分子做无规则热运动b 铅柱受到大气压力作用c 铅柱间存在万有引力作用d 铅柱间存在分子引力作用 图3 解析当两个接触面平滑的铅柱压紧时 接触面上的分子与分子间的距离非常小 分子之间的作用力表现为引力 使铅柱不脱落 答案d 对点练习巩固 应用 反馈 分子力的特点 1 分子间作用力由f引和f斥组成 下列说法的是 a f引和f斥同时存在b f引和f斥都随分子间距增大而减小c 分子力指f引和f斥的合力d 随分子间距增大 f斥减小 f引增大 1 2 3 4 解析f引和f斥在分子间同时存在 而且都随分子间距离增大而减小 随分子间距离减小而增大 显现出来的分子力是f引和f斥的合力 1 2 3 4 答案d 2 关于分子间的作用力 下列说法正确的有 r0为分子的平衡位置 a 两个分子间距离小于r0时 分子间只有斥力b 两个分子间距离大于r0时 分子间只有引力c 两个分子间距离由较远逐渐减小到r0的过程中 分子力先增大后减小 为引力d 两个分子间距离由极小逐渐增大到r0的过程中 引力和斥力都同时减小 分子力表现为斥力 1 2 3 4 解析关于分子之间的作用力 必须明确分子之间的引力和斥力是同时存在的 当r r0时引力和斥力的合力表现为引力 而当rr0时分子力表现为引力 且r较大即两个分子距离较远时 分子间相互作用力亦趋于0 可知由较远至r r0的过程中 分子力先增大后减小 即c选项正确 1 2 3 4 而分子间距离由极小逐渐增大到r r0时 分子间的引力和斥力都逐渐减小 分子力表现为斥力 故知d选项正确 综上所述 正确选项为c d 答案cd 1 2 3 4 分子力的宏观表现 3 利用分子间作用力的变化规律可以解释许多现象 下面的几个实例中利用分子力对现象进行的解释正确的是 a 锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的斥力起了作用b 给自行车打气时越打越费力 是因为胎内气体分子多了以后互相排斥造成的 1 2 3 4 c 从水中拿出的一小块玻璃表面上有许多水 是因为玻璃分子吸引了水分子d 用胶水把两张纸粘在一起 是利用了不同物质的分子之间有较强的吸引力 1 2 3 4 答案cd 4 下列现象中不能说明分子间存在分子力的是