2018版高中物理第一章分子运动论第四节分子间的相互作用力学案粤教版选修3-3

1、第四节分子间的相互作用力目标定位1.1.通过实验知道分子间存在着相互作用力2 2 通过图象分析知道分子力与分子间距离的关系 3 3 了解分子间作用力的本质.知识探究新知探究点点落实一、 分子力的宏观表现导学探究1 1 为什么坚硬的固体很难被拉长？答案 这是分子间引力的宏观表现.2 2为什么固体、液体很难被压缩？答案 这是分子间斥力的宏观表现.知识梳理1 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，以抗拒外界对它的拉伸.2 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 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

2、的形状，液体有一定的体积，而固体分子、液体分子间有空隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还 同时存在着斥力.二、 分子间的作用力导学探究如图 1 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，弹簧测力计的示数与玻璃板的重力相等吗？ 为什么？2(V图 1 1答案 不相等因为玻璃板和液面之间有分子引力，所以在使玻璃板拉出水面时弹簧测力计 的示数要大于玻璃板的重力.3知识梳理1.1.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 和斥力的合力.2.2.分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，随

3、分子间距离r的减小而增大,但 斥力变化得快_3 3 分子力与分子间距离变化的关系分子间距离ro（平衡距离）时，F引=F斥，分子力为零，所以分子间距离等于ro的位置叫平衡位置.当r ro时，F斥 1O1Oro时，F弓和F斥都十分微弱，可认为分子力F= 0.0.分子力随分子间距离变化的图象如图2 2 所示，当r ro时，合力随分子间距离的增大先增大后减小_引起的. .题型探究軍点滩点仆击砥一、分子力的宏观表现【例 1 1】（多选）下列说法正确的是（）A.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.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.C.两个相同的半球壳吻合接

4、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.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答案 ADAD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ro,分子间的引力和斥力4恰好平衡.当水被压缩时，分子间距离由ro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ro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 A、D D 正确.气体分子由于永不停息地做无规则运动，能够到达容器内的任何空间，所以

5、很容易就充满容器，由于气体分子间距离远大于ro,分子间几乎无作用力，就是有作用力，也表现为引力，所以B 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 C 错.故正确答案为A D.二、分子力的特点例 2 2 （多选）关于分子间的相互作用力，下列说法中正确的是（）A.A.分子力随分子间距的增大而减小B B 分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小C.C. 分子间同时存在引力和斥力D.当分子间距r ro时，分子间只有引力答案 BCBC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（

6、引力与斥力的合力）却不是这样.当分子间距r r。时，引力比斥力大，分子力表现为引力，随r的增大先增大后减小，通过上面的分析可知，B B、C C 项是正确的，A A、D D 项是不正确的.故正确答案为B B C.C.三、分子力的功【例 3 3 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.A. 分子力总是对乙做功B.B. 乙分子总是克服分子力做功C.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.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答案 D D解析 如图所示，由于开始时分子间距大于ro,分子力表现为引力，因此分子乙从远处

7、移到距分子甲ro处的过程中，分子力做正功；由于分子间距离小于ro时，分子力表现为斥力，因5此分子乙从距分子甲ro处继续向甲移近时要克服分子力做功故正确答案为D.D.甲F F昇- - - - r6达标检测運课堂要点小结分子力的分子间局时存在养引力和斥力L 实际表现出來的分于力肚引力用 1 斥力的合相互作川力2,分子间的引力內|、斥力 Fjp 利分子力 F 的天小与分子间距 r 有冀，內|和Ffi邮随分子间 业离的席尢冊减小+且 F斥喊小得虫快分子力特点:t 分子力 F 与分子佃距的关猱GL汰数駅级为 10-,oui）时，F；|F 斥*分子力 F0（DY巾时*F 引 VF 斥我现为斥力7吨时*F

8、引F 岸.迩现为引力,FLOTDH, I1 * * * * * 7斤心 0、F 引主。*分子力很小*可成宥作 0当堂检测巩固反馈7x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，贝 U U ( () )图 3 3A A.ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为-151010 m mB B.ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为-101010 m mC.C.ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为-101010 m mD.D.ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为-15

9、1010 m m答案 B B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 1010T0m m,所以 B B 选项正确.4.4.( (分子力的功) )如图 4 4 所示，甲分子固定于坐标原点Q乙分子从无穷远处静止释放，在分 子间作用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.a点C.C. c c 点答案 C C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cO处不动，另一分子可位于B.B. b b 点D.D. d d 点8点到d点分子间的作

10、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.题组一分子力的宏观表现1 1 .固体和液体很难被压缩，其原因是 （）A.A. 分子已占据了整个空间，分子间没有空隙B.B. 分子间的空隙太小，分子间只有斥力C.C. 压缩时，分子斥力大于分子引力D.D. 分子都被固定在平衡位置不动答案 C C解析 扩散现象说明了分子在做无规则的热运动，且分子间存在着空隙，故 A A、D D 选项错误压缩固体和液体时，分子间的引力和斥力是同时存在的，只不过是斥力大于引力，分子力表现 为斥力，故选项 B B 错误，选项 C C 正确.2 2 .（多选）下列哪些现象说明分子之间有引力 （）A.A.

11、正、负电荷相互吸引B.B. 磁铁吸引附近的小铁钉C.C. 用粉笔在黑板上写字时留下字迹D.D. 两铅块在压力作用下吻合在一起答案 CDCD解析 电荷间的作用力是电场力，磁铁吸引小铁钉是磁场力的作用，A A、B B 错误.粉笔小颗粒能留在黑板上是因为分子引力的作用，两铅块能吻合在一起也是因为分子引力的作用，C C D D正确.3.3.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.A.摩擦生热的作用B.B.化学反应的作用C.C.分子力的作用D.D.万有引力的作用答案 C C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

12、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 C 项正确.题组二分子力的特点课时作业强化训练拓展提升94 4 .分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增大时，分子间的（）A.A. 引力增大，斥力减小B.B. 引力增大，斥力增大C.C. 引力减小，斥力减小10D.引力减小，斥力增大答案 C C解析 分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增大时，分子间的作用力都减小，即引力 和斥力都减小，但斥力变化的快，故AB B、D D 错误，C C 正确.5.5.清晨， 草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中， 水分子间的 ( () )A.引力消失，斥力增大B.斥力消失，引

13、力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大答案 D D解析 因为空气中的水汽凝结成水珠时，分子间的距离变小，而分子引力和分子斥力均随着分子间距离的减小而增大，故D D 选项正确.6.6. 分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成，则( () )A. F斥和F引是同时存在的B. F引总是大于F斥，其合力总是表现为引力C.分子之间的距离越小，F引越小，F斥越大D.分子之间的距离越小，F引越大，F斥越小答案 A A解析 分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小都是随分子间距离的增大而减小，随 分子间距离的减小而增大，但斥力变化得更快一些.当rvro时，合力表现为斥力，随分子间距离的增大

14、而减小. 当rro时，合力表现为引力，随分子间距离的增大先增大后减小.正确选项是 A.A.题组三 分子力的功7 7两个分子从远处( (r 10109m)m)以相等的初速度v相向运动，在靠近到不能再靠近的过程中， 其动能的变化情况为 ( () )A A. 一直增大B.B. 直减小C.先减小后增大D.先增大后减小答案 D D解析 从r 10109m m 到ro时，分子间作用力表现为引力，随距离的减小，分子力做正功，分 子动能增大；当分子间距离由ro减小时，分子间作用力表现为斥力，随距离减小，分子间作 用力做负功，分子动能减小， D D 正确，A A、B B、C C 错误.8 8.( (多选) )如

15、图 1 1 所示，甲分子固定在坐标原点Q乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作 用力与两分11子间距离的关系如图中曲线所示，F0 0 为斥力，Fv0 0 为引力.a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则( () )A.乙分子从a到b做加速运动，由b至c做减速运动B.乙子分子由a至c做加速运动，到达c时速度最大C.乙分子由a至b的过程中，分子力一直做正功D.乙分子由b至d的过程中，分子力一直做负功答案 BCBC解析 由题图可知F= 0 0 处c点r=ro是平衡位置，当rro时分子力表现为引力，当rvro时分子力表现为斥力.所以c分子力做正功，动能增大，CTd分子力做负功

16、，动能减小，所以AD D 错误，B B、C C 正确.9 9 有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处向甲靠近，直到不能再靠近为止，此过程中：(1)(1) 若不考虑其他作用力，则整个过程中乙分子的加速度怎么变化？(2)(2) 不考虑其他作用力，乙分子的动能怎么变化？答案(1)(1)由于乙分子只受分子力作用，根据牛顿第二定律知，乙的加速度与它所受的分子力成正比，也就是乙的加速度的变化与分子力的变化一致，即在整个过程中，乙分子的加速度 大小是先增大后减小再增大，加速度的方向先是沿甲、乙连线指向甲，后是沿甲、乙连线指 向乙.(2)(2)根据动能定理，乙分子的动能变化量等于合力即分子力对乙分子所做的功，由于分子力对乙分子先做正功后做负功，所以乙分子的动能先增大后减小.1 1 .（分子力的宏观表现）“破镜难圆”的原因是 （）A.A. 玻璃分子间的斥力比引力大B.B. 玻璃分子间不存在分子力的作用C.C. 一块玻璃内部分子间的引力大于斥力，而两块碎玻璃片之间，分子引力和斥力大小相等，合力为零D.D.两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零答案 D D解析破碎