2018版高中物理粤教版选修3-3学案：第一章分子运动论第四节

1、第四节分子间的相互作用力目标定位1.通过实验知道分子间存在着相互作用力.2.通过图象分析知道分子力与分子间距离的关系 3 了解分子间作用力的本质.知识探究一、 分子力的宏观表现导学探究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 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 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 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. 固体有一定的形状，液体有一定的体积，而固体分子、液

2、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 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？图 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.知识梳理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 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.3 分子力与分子间距

3、离变化的关系分子间距离 r = 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.（2）当 rF引，分子力 F 表现为斥力.当 rro时，F斥 10ro时，F引和 F斥都十分微弱，可认为分子力F = 0.（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先增大后减小_引起的.题型探究一、分子力的宏观表现【例 1】（多选）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

4、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答案 AD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、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

5、，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.二、分子力的特点例 2 （多选）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 rro时，分子间只有引力答案 BC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.当分子间距 rr。时，引力比斥力大，分子力表现为引力，随r

6、的增大先增大后减小，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.三、分子力的功【例 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 .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答案 DGLE数駄级曲 10-bom）时，旳|一卩斥*分子力 F-0 V 巾时斥.农现为斥力G）r呼时表现为引力, rlOro 时，F 斥坛 0、F引心 0*分子力很小”町氐肯作 0达标检测当堂撞测巩固反馈1 （分子力的宏

7、观表现）“破镜难圆”的原因是（）A 玻璃分子间的斥力比引力大B .玻璃分子间不存在分子力的作用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 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解析破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们连在一起.2 （分子力的特点）（多选）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 可能减小答案 CD解析 如图所示，由于开

8、始时分子间距大于0,分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲 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.通课堂要点小结分子力的物怵摊拉仲时*表现为引力物休戡压翁时，表现为斥力分子间同时存在弄引力和斥力L实际我现出來的分子力足引力利斥力的合力分子佃 的2.分子间的引力內|、斥力 Fjp 和分子力日的大小与分子间距有冀，內|和Ffi都附分子间相互作用力趾离的帛大聊减小且 F 斥减小得坐快分子力特点:L分子力F 与分解析 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

9、大于 ro（平衡距离）还是小于 ro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（）A. ab 线表示引力， cd 线表示斥力，e 点的横坐标约为-1510mB . ab 线表示斥力， cd 线表示引力，e 点的横坐标约为-1010mC. ab 线表示引力， cd 线表示斥力，e 点的横坐标约为-1010mD. ab 线表示斥力， cd 线表示引力，e 点的横坐标约为1510m答案 B解析由于分子间斥力的大小随两分子间距离的

10、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.4.（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 点O 处不动，另一分子可位于间内，分子力随 r 的增大是先减小后增大，再减小.C. c 点答案 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.课时

11、作业题组一分子力的宏观表现1 .固体和液体很难被压缩，其原因是（）A 分子已占据了整个空间，分子间没有空隙B .分子间的空隙太小，分子间只有斥力C .压缩时，分子斥力大于分子引力D .分子都被固定在平衡位置不动答案 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、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 错误，选项 C 正确.2 .侈选）下列哪些现象说明分子之间有引力（）A 正、负电荷相互吸引B 磁铁吸引附近的小铁钉C .用粉笔在黑板上写字时留下字迹D .两铅块在压力作用下吻合在一起答案 CD解

12、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、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、D 正确.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 摩擦生热的作用B 化学反应的作用C .分子力的作用D .万有引力的作用强此训练拓展提升答案 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 项正确题组二 分子力的特点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

13、 .引力增大，斥力减小B .引力增大，斥力增大C .引力减小，斥力减小D .引力减小，斥力增大答案 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A、B、D 错误，C 正确.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，引力增大C .引力、斥力都减小D 引力、斥力都增大答案 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 选项正确.6.分子间的相互作用力由引力F引和斥力 F斥两部

14、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而减小. 当 r ro时，合力表现为引力，随分子间距离的增大先增大后减小. 确选项是 A.题组三 分子力的功97 .两个分子从远处(r 10 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 .

15、一直增大B .一直减小C .先减小后增大D.先增大后减小答案 D解析 从 r 10-9m 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 正确，A、B、C 错误.8.（多选）如图 1 所示，甲分子固定在坐标原点 O,乙分子位于 x 轴上，甲分子对乙分子的作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 BC解析 由题图可知 F = 0 处 c 点 r = ro是平衡位置，当 r r时分子力表现为引力，当 rvr时 分子力表现为斥力. 所以 bTc 分子力做正功，动能增大，CTd 分子力做负功，动能减小， 所以 A、D 错误，B、C 正确.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）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？不考虑其他作用力，乙分子的动能怎么变