2018版高中物理 第七章 分子动理论 3 分子间的作用力学案(新人教版)选修3-3

1、3分子间的作用力学习目标 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与分子间距离的关系.3.明确分子动理论的内容一、分子间的作用力导学探究 (1)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(2)既然分子间存在引力，当两个物体紧靠在一起时，为什么分子引力没有把它们粘在一起？(3)无论容器多大，气体有多少，气体分子总能够充满整个容器，是分子斥力作用的结果吗？答案(1)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

2、于玻璃板的重力(2)虽然两物体靠得很紧，但绝大部分分子间距离仍很大，达不到分子引力起作用的距离，所以不会粘在一起(3)气体分子之间的距离r10r0，分子间的作用力很微弱，可忽略不计所以气体分子能充满整个容器，并不是分子斥力作用的结果，而是分子的无规则运动造成的知识梳理1分子间同时存在着相互作用的引力和斥力分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力2分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图2所示)分子间的引力和斥力都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比引力变化得快图23分子间作用力与分子间距离的关系(1)当rr0时，F引F斥，此时分子所受合力为零(2)当rr0时，F引F斥，

3、作用力的合力表现为斥力(3)当rr0时，F引F斥，作用力的合力表现为引力(4)当r10r0(即大于109 m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计4分子力弹簧模型：当分子间的距离在r0附近时，它们之间的作用力的合力有些像弹簧连接着两个小球间的作用力：拉伸时表现为引力，压缩时表现为斥力二、分子动理论导学探究(1)参与热运动的某一个分子的运动有规律可循吗？大量分子的运动呢？(2)为什么物体既难以拉伸，又难以压缩？答案(1)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

4、下，实验和理论都证明，它们遵从一定的统计规律(2)拉伸时，分子间表现为引力，压缩时分子间表现为斥力知识梳理1分子动理论(1)概念：把物质的热学性质和规律看做微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论(2)内容：物体是由大量分子组成的分子在做永不停息的无规则运动分子之间存在着引力和斥力2统计规律：由大量偶然事件的整体所表现出来的规律(1)微观方面：单个分子的运动是无规则(选填“有规则”或“无规则”)的，具有偶然性(2)宏观方面：大量分子的运动表现出规律性，受统计规律的支配3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

5、物体的大量分子间将表现为斥力，以抗拒外力对它的压缩.一、分子间的作用力1分子间的引力、斥力和分子力随分子间距离变化的图象如图2所示(1)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小(2)当rr0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小2分子力做功由于分子间存在着分子力，所以当分子间距离发生变化时，分子力做功(1)当rr0时，分子力表现为引力，当r增大时，分子力做负功；当r减小时，分子力做正功(2)当rr0时，分子力表现为斥力，当r减小时，分子力做负功；当r增大时，分子力做正功例1设r0是分子间引力和斥力平衡时的距离，r是两个分子间的实际距离，则以下说法中正确的是()Arr0时，分子间引力和斥力

6、都等于零B4r0rr0时，分子间只有引力而无斥力Cr由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力先增大后减小Dr由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力和斥力都增大，其合力先增大后减小再增大答案D解析当rr0时，分子间引力和斥力相等，但都不为零，合力为零，A错；当4r0rr0时，引力大于斥力，两者同时存在，B错；在r减小的过程中，分子引力和斥力都增大，C错；r由4r0逐渐减小到r0的过程中，由分子力随r的变化关系图线可知，分子力有一个极大值，到rr0时分子力又增大，所以在r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中分子力先增大后减小再增大，D对针对训练分子甲和乙距离较远，设甲固定不动，乙分

7、子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中()A分子力总是对乙做正功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D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.二、分子力的宏观表现例2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

8、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，这是分子间存在引力的宏观表现答案AD解析水是液体、铁棒是固体，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

9、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错分子力的作用是有范围的，当rr0时，分子力表现为斥力，当rr0时，分子力表现为引力.固体、液体的体积难以改变，往往是分子力的宏观表现，而对于气体，一般情况下分子力很小，甚至可忽略.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可能减小答案CD2(分子力的特点) 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

10、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()图3Aab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为1015 mBab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为1010 mCab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为1010 mDab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为1015 m答案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1010 m，所以B选项正确3(分子的宏观表现)下列各种现象中能说明分子间存在斥力的是()A气体的自由膨胀B铁块的体积

11、很难被压缩C打开麻油瓶盖，香气四溢D密闭在针筒内的气体需要花费很大的力气才能被压缩答案B解析气体的自由膨胀说明气体分子在做无规则运动，不能说明分子间存在斥力，故A错误；铁块分子有间隙，但铁块的体积很难被压缩，说明分子间存在斥力，故B正确；打开麻油瓶盖，香气四溢，说明分子在做无规则运动，不能说明分子间存在斥力，故C错误；密闭在针筒内的气体需要花费很大的力气才能被压缩，是因为气体的压强增大，故D错误4(分子力的特点) 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()图4Aa点 Bb点Cc点 Dd点答案C解

12、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解析分子在做永不停息的无规则的热运动，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

13、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答案ABC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

14、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3将下列实验事实与产生的原因对应起来A水与酒精混合体积变小B固体很难被压缩C细绳不易拉断D糖在热水中溶解得快E冰冻食品也会变干a固体分子也在不停地运动b分子运动的剧烈程度与温度有关c分子间存在着空隙d分子间存在着引力e分子间存在着斥力它们的对应关系分别是 ， ， ， ， .(在横线上填上实验事实与产生原因的符号)答案AcBeCdDbEa解析A水与酒精混合后体积变小，说明分子之间有间隙；B.固体很难被压缩说明分子间有斥力；C.细绳不易拉断，说明分子间有引力；D.糖在热水中溶解得快，说明温度越高，分子热运动越剧烈；E.冷冻食

15、品也会变干，说明固体分子也在做无规则运动题组二分子力的特点4分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的()A引力增加，斥力减小B引力增加，斥力增加C引力减小，斥力减小D引力减小，斥力增加答案C解析分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，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C正确5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()AF斥和F引是同时存在的BF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rr0时，合力表现为斥力，随分子间距离的增大而减小当rr0时，合力表现为引力，引力的大小随分子间距离的增大表现为先增大后减小正确选项是A.6两分子间的作用力F与间距r的关系图线如图1所示，下列说法中正确的是()图1Arr1时，两分子间的引力为零Br1rr2时，两分子间的引力随r的增大而增大，斥力为零答案B解析分子间同时存在引力和斥力，rr1时，斥力大于引力，合力表现为斥力，故A错误；r1rr2时，两分子间的引力随r的增大而减小，斥力不为零，故D错误7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